化學材料的表面處理措施分析

張弛　莫宇清　高博

摘 要：針對化學材料進行表面處理是開展科研工作的基礎，在科技水平持續提升的環境下，化學材料表面處理技術也在不斷升級。本文首先闡述的化學材料表面處理的內涵，并詳細介紹了當前較為先進的表面處理技術，希望能夠為化學科研工作創新提供更有價值的理論依據。

關鍵詞：化學材料；表面處理；技術創新

化學材料表面處理技術的不斷發展推定了化工產業領域的技術升級，提高了化學材料的穩定性，尤其是在特殊應用環境下，提高了化學材料的適應性。表面處理涉及離子學、化學、物理學等多門學科，化學材料表面處理技術有著廣闊的應用前景，對這一課題進行研究有著重要的實踐價值。

1 化學材料的表面處理技術的內涵

表面處理是以基體材質為基礎，通過人工操作使之在表面形成與原基質不同的物質，主要表現在表層物質在化學性質、物理數學、機械能效等方面的不同。通過表面處理能夠增加原材質的耐磨、抗氧化、抗腐蝕作用，還能起到一定的裝飾美化作用。通過化學材料技術能夠達到上述目的，從而延長材質使用壽命，提高使用性能。

2 化學材料的表面處理措施分析

2.1 電鍍法

電鍍法通過電解質作用，設定工件為陰極，通過電流作用使之表面形成新鍍層。具體方法為：在鎳、鈷類具有粘結作用的金屬放置在電鍍槽內，通過其沉積作用在鋼鉆頭形成一層胎體，同時將金剛石微粉分層次散布在鉆頭表面，胎體會將金剛石粉隱藏其中構成工作層，也就是工件在氧化溶液內通過化學反應形成表層氧化膜，如鋼鐵藍化處理。該技術在化學材料表層處理中較為常用，但對材料性質有一定限制，即材料需要整潔平滑，表面不得有腐蝕現象或者雜物，否則將影響電鍍效果。

2.2 金屬鈍化

金屬鈍化主要有兩種新式，即機械式和化學式。通過金屬表層形態變化使其具備貴金屬類似特征。如果這一變化屬于原材料與介質之間形成自然反應，則屬于化學鈍化。如果由于金屬表層變化出現腐蝕速率下降，但是不覺比電勢正移，則為機械鈍化。其原理在于金屬物質和溶液的界面反應作用，但目前尚未有成熟的理論對相膜工藝做出解釋。在實際操作中，金屬鈍化有利于提高材質耐腐蝕力，而且不受應用環境限制。

2.3 擴散滲透法

該方法將原材料置于相應溶液中，使溶液與材料發生充分的化學反應，實現液體試劑在材料內部的滲透并擴散，使兩者建立更融合的反應層次，從而使處理后的材質具有兩者共同的原料優勢。其核心因素在保證兩者充分反映，避免材質表面出現分層問題。該技術尤其適用于腐蝕、潮濕環境下，對提高材質抗腐蝕性有很好的保障作用。

2.4 激光技術

雖然國內激光處理技術起步較晚，但是發展速度很快，在技術上體現出其巨大優勢。通過激光對化學材料進行表面處理，能夠改變其物理和化學屬性，增加其應用價值。該技術具有高度精密性，而且操作成本低，在工業生產領域應用廣泛。其處理時間更短，因此操作效率更高。在激光技術不斷升級的背景下，其處理功能也更加豐富，技術水平也會不斷提高，如表層硬化、合金化功能已經試驗成功并投入生產應用，后續激光技術將繼續向智能化、綠色化方向發展。

2.5 熱噴涂

該技術能夠將分散化、細微化的表層材質以融化或半熔化狀態附著于原材料表層，從而形成涂沉積層，以實現不同性能需求。該技術的應用時間較長，使用范圍廣泛，性能穩定，主要優點表現在對原材料的修復處理中，當前最為常用是電弧噴涂與火噴涂。通過氧氣燃燒作用形成氣流，將表層需附著物質融化并通過噴射作用將其粘合在材質表面。電弧噴鍍則能夠通過等離子技術實現噴涂要求，而且隨著這一處理工藝的升級，其專業化優勢更加明顯，應用范圍更廣闊。

2.6 手工處理

通過手工操作，使用鋼刷、刮刀等工具對材料表面的氧化物進行清理、去除銹蝕痕跡等，屬于較為傳統的表層處理技術。在一些形體龐大的元件中應用較多，這一處理方式需要投入高強度勞動，而且效率低、質量無保證，還會造成清理不徹底問題，因此手工處理形式已逐漸被淘汰，進而被新工藝術、新科技所取代。

3 結論

綜上所述，當前化學材料的表面處理技術不斷升級，而且使用范圍、工藝精準度也有大幅提升。未來表面處理技術的發展將向智能化、生態化、高效化、精準化方向發展，新技術、新工藝也將不斷涌現。創新技術工藝將為表面處理技術的升級和市場應用拓展出一條新途徑，有利于提高技術應用價值，為工業發展注入新活力。

參考文獻：

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作者簡介：

張弛（1984- ），男，回族，天津市人，當前職務：副科長，當前職稱：工程師，本科學歷，研究方向：化學。