Основные характеристики функциональных поверхностей.
Объекты и методы инженерии поверхности. Инженерия поверхностей – модифицирование поверхностей изделий, создающее на ней композиционный материал со свойствами, отличающимися от свойств основного материала. Функциональные поверхности (ФП) – направленно модифицированные для определенных приложений поверхности твердых тел. Разработкой и изучением ФП занимается инженерия поверхности (ИП), которая посвящена синтезу, исследованию и применению покрытий и др. модифицированных поверхностей. ФП разделяют по характеру формирования на диффузионные (градиентные), наслоенные (покровного типа) и смешанные; по характеру применения: износостойкие, антифрикционные, коррозионностойкие, жаростойкие, электрорезистивные, биосовместимые, оптические и т.д. Современные методы изучения ФП: пробоподготовка и обработка результатов. Основные характеристики функциональных поверхностей. ФП разделяют по характеру формирования на диффузионные (градиентные), наслоенные (покровного типа) и смешанные; по характеру применения: износостойкие, антифрикционные, коррозионностойкие, жаростойкие, электрорезистивные, биосовместимые, оптические и т.д. Параметры Ф.П.: толщина, напряженное состояние, химический состав, фазовый состав, адгезионная/когезионная прочность, а также функциональные (специальные) свойства, например износостойкость или коэффициент отражения. 3. Почему поверхностные слои твердых тел отличается по структуре и свойствам от объема? Поверхность – особый род дефекта ТВ. Тела. Появление поверхности разрушает периодичность в одном из направлений, что приводит к: С этой точки зрения поверхность представляет собой пример структур с пониженной размерностью. Поверхностный слой – тонкий слой вещества (до 100 нм) близ поверхности соприкосновения двух фаз (тел, сред), отличающийся по свойствам от вещества в объеме фаз. Особые свойства поверхностных слоев обусловлены сосредоточенным в нем избытком свободной энергии, а так же особенностями его строения и состава. Толщина П.с. зависит от разности плотностей фаз, интенсивности и типа межмолекулярных взаимодействий в граничной зоне, температуры, давления, химических потенциалов и др. термодинамических параметров системы. В одних случаях она не достигает толщины мономолектулярного слоя, в других – достигает десятков и сотен молекулярных размеров. Адсорбционное, хемосорбционное и химическое воздействие на п.с. твердого тела могут вызвать его лиофилизацию (несмачивание) или лиофобизацию (смачивание), привести к понижению прочности (эффект Ребиндера) или, наоборот, повысить механические характеристики.
|
