材料表面工程培训教案

材料表面工程教案

李远睿编写

重庆大学材料科学与工程学院

2005年4月

前言Foreword

金属材料表面工程学科是涉及范围较广的学科。总的目的是：在保证材料整体强度水平不降低的基础上设法应用不同的现代技术手段赋予材料表面各种所需要的性能。本课程在介绍了金属表面的有关基础知识后，结合国内外最新的资料和信息及老师的科研实践，分别讲解：表面准备、表面冷塑性变性强化、表面覆层强化，高能量密度表面强化与改性、表面淬火强化，化学热处理表面强化及表面特殊涂覆处理和表面复合处理技术等内容。由于在热处理工艺学中学习了表面淬火强化和化学热处理等方面的内容，则在本课程中不再详细讨论了。

一综述：

1．金属材料表面工程学的地位。

金属材料，特别是钢铁材料，目前仍旧是机械,设备和工程构件的主要材料。国内机械行业曾对114 个大型企业耗用材料的统计资料表明：钢铁材料占93.13%；有色金属占1.85%；非金属材料占5.2%。目前存在的主要问题是：材料消耗多、利用率低、质量欠稳定、制成的零部件或工程结构失效较早等。

2．机械零件失效的主要形式：

a 塑性变形。原因是材料强度不足或过载使用；

b 断裂。有韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂三种类型；

c 磨损。按磨损机理分为磨料磨损、冲蚀磨损、粘着磨损和疲劳磨损四类，各类磨损又可以细分为更具体的一些形式。

d 腐蚀。在环境及周围介质作用下，对金属材料及零件的腐蚀。

在以上四种失效形式中，磨损、疲劳和腐蚀占80%以上。由现代理化手段分析后证

实：失效通常是从材料的表面开始的，而且往往是因其表面性能不高所致。故研究金属材料的表面及其相应的强化方法有十分重要的意义。

二表面强化技术的分类及概况。

1．分类。通常按表面强化技术的性质分类，可以分为：

a化学热处理表面强化；b表面淬火强化；c表面覆层（化成处理覆层、覆衬、CVP、PVD薄膜和热浸渗）强化及装饰；d表面冷塑性变形强化；e表面复合强化；f表面高能量密度改性与强化。

2．各类表面强化的概况。

a 化学热处理表面强化。即用渗入原子在材料表层内扩散而形成人工内污染层，以改变表层的化学成分为先决条件，再进行不同处理后赋与表面和内部不同的组织，从而具有不同性能的表面强化方法。例如：钢的渗碳、氮化、碳氮共渗、渗硼、热浸渗和渗金属等等。

b 表面淬火。不改变材料的化学成分，只是因表层相变而产生的强化方法称为表面淬火。例如：高频、中频和表面感应加热淬火、火焰加热表面淬火、电子束、激光（Laser）束加热表面淬火等。

c 表面冷塑性变形强化。在金属材料的再结晶温度之下，使其表层发生冷塑性变形后达到表层加工硬化，弥补其表面轻微脱碳和细小缺陷并形成表层残余压应力的强化方法称为表面冷塑性变形强化。其显著作用就是提高金属材料及其制品的高周疲劳寿命，且材料本身强度愈高，其表面强化效果愈显著。表面冷塑性变形强化的方法有：表面滚压、内孔挤压和表层喷丸强化。其中，喷丸强化用得最普遍。

d 表面覆层强化及装饰。使金属表面获得特殊的覆盖层，以提高其耐磨、耐蚀、抗疲劳及装饰等目的工艺方法都称为表面覆层强化及装饰。它分为：表面镀膜，化成处理和表面覆衬。表面镀膜主要有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和分子外延技术等；化成处理主要有：化学镀、电镀、发蓝、发黑、磷化和铝的阳极氧化等；表面覆层主要为热喷涂、热堆焊覆层（衬）和用玻璃和地沥清等覆衬于其表面，以达到耐热、耐蚀、防滑、修复尺寸和防腐等目的。

e高能量密度表面强化。以极高密度的能量作用于金属表面使其发生物理、化学变化，达到强化或表面改性的目的称为高能量密度表面强化。特点是：方法简单、时间短、变形小、高效率等，但设备复杂，造价高。采用：电子束、激光束、太阳能和高频冲击表面感应加热等。能量密度：以电子束和激光束提供的能量密度最高，可达到：108~109W/cm2。火焰和高频加热的能量密度为102~103W/cm2。Laser被美国和过俄罗斯首先用于工业处理上,我国上海光机所于90年代曾用于齿轮的齿面淬火。

f 表面复合处理。将两种或两种以上的表面处理(或强化)工艺用于同一工件的表面强化的方法称为表面复合处理。目的：发挥各自的优点,更大限度地提高金属的表面性能。例如：热浸镀铝+热扩散,使镀层结合牢固;渗碳热处理+喷丸;感应加热淬火+喷丸等。

三表面工程与技术的发展方向

1．特点。使金属材料基体强度不变的前题条件下，设法使其表面具有各种优异的特殊性能。例如：高硬度、高耐磨性、耐蚀、抗疲劳（接触、高周、腐蚀疲劳等）特殊的物理和化学性能（反光、吸收电磁波、发光、电导、电绝缘性能和生物相容性涂层等）。此外，还有装饰作用。

2．发展。以化学热处理为例，采用微机配以先进的传感元件进行碳、氮势控制；运用可控气氛实现少无氧化加热等。以表面许需要的特有性能为例：船甲板的防滑处理等；以特殊的物理性能为例，发光涂层，吸收电磁波的涂层生物容性涂层等。

3．教育部曾以征求意见的形式下达文件，建议将《表面强化处理和热处理》作为培养材料学科的硕士研究生的八大专业课题之一。自1992年以后，国际上将材料热处理大会改为材料及表面工程大会。

四涉及学科：

在学完材料科学基础、热处理原理及工艺、工程材料、大学物理、化学和物理化学等课程之后，学习表面工程与技术。

思考题1

1．机械零件、工模具和工程构件失效的主要形式有哪些？研究并开发表面工程与技术有何意义？

有塑性变形，断裂、磨损和腐蚀四种失效形式。后三种占80%以上，现代理化手段分析表明，后三种失效均是从金属材料的表面开始的。因此，提高其表面质量，研究表面处理方法等有重大的意义。

2．金属材料表面处理有哪六类基本的方法？各自的主要特点是什么？

有化学热处理表面强化，表面冷塑性变形强化，表面覆层，表面淬火强化，高能量密度表面强化与改性和表面复合强化等6种。各自的特点是：（略）。

CHAPTER ONE 金属的表面（THE SURFACE OF METALS）

金属的表面直接承受各种负载，被磨损，并与介质作用，往往承受的应力最大，且表面原子间受力不是三维对称的，故其成分、组织和性能与内部迥然不同。因而，认识金属的表面对于强化它十分重要。

§1—1金属的界面和表面

一 界面

1．定义。界面是一种二维的结构缺陷。在所论的体系中，结构和成分不同的区域

间，或结构和成分均相同，但取向不同的两晶粒间的交界面称为界面。前者称相界而后

者称为晶界。

2．金属及合金的界面种类。分外表面和内外表面两大类。外表面即金属与合金和

周维环境间的过渡区；内表面有：晶界、相界、亚晶界、孪晶界、层错界及胞壁界等。

二 金属的表面

1．定义。金属或合金与周维环境（气相、液相和真空）间的过渡区称为金属的表

面。因环境不同，过渡区的组成和深度不同。

2．三种情况的金属表面。

a 纯净表面。大块晶体的三维周期结构与真空间的过渡区域称为纯净表面。它包括

所有不具有体内三维周期性的原子层，常为一个到几个原子层厚，约5~10?。

b 清洁表面。不存在有表面化合物，仅有气体和洗涤物的残留吸附层的金属表面称

为清洁表面，清洁表面又称为工业纯净表面。表面处理及强化时通常均要求金属表面先

成为清洁表面，如：电镀、发蓝、磷化、喷涂、热浸渗和气相沉积等。

c 污染表面。表面存在金属以外的物质。由于清洁表面会与环境中的空气、水、油、

酸、碱、盐等作用，会很快形成如下常见类型的污染表面：

(1) 氧化物层。即金属与氧化性气体间的过渡区（层），表示为：—M —M —M x O y-

—O 2—O —O 2—O 2 。

(2) 氢氧化物层。即金属与水之间的过渡区（层），表示为—M —M —M X （OH ）Y-

OH —H 2O —H 2O 。 (3) 水吸附层。即金属吸附水的过渡层，表示为：—M —OH (4)

(5) 无机物污染层。Cl 2、S 等无机物被吸附于金属表面并生成的腐蚀层。

(6) 内污染层（人工污染层）。C 、N 、S 、B 及异类金属原子等渗入金属的表层而形

成的渗入型污染层称为内污染层，但内污染发生后金属表面仍具有金属光泽。

3．表面净化。

a 定义。将污染表面制备成纯净表面或清洁表面的过程称为表面净化。

b 纯净表面的净化方法。（1）条件：需要去除金属的表面化合物和表面的吸附层；

（2）防止二次污染：这是十分困难的，必须在高真空条件下进行。具体做法是：

1）离子溅射法。将有清洁表面的金属置于压力为133.32X10-9P a 的高真空环境内，

用氩离子进行轰击溅射；为防止二次污染，减少因轰击造成的表面损伤，氩气的压力在

133.32X10-3P a 以下，离子加速电压为200~500V ；轰击后在真空退火时为了避免杂质向

表面聚集，应当采取离子溅射与真空退火交替进行。

离子溅射法还用于对金属进行逐层剥离，从而可以对一定深度的表面层进行逐层研

究。此法还可以直接用于离子镀渗，离子渗氮及离子注入等表面技术领域中。

2）真空退火法。将金属表面净化到清洁表面程度后，再进行真空退火，亦可以得

到纯净表面。

3）真空臂分法。 对具有容易分开的晶面的单晶体物质，可以在高真空下用臂分的

分法得到纯净的金属表面，但臂分法不实用于金属。这是因为金属键结合牢固，难以用

臂分的方法将其打开的原故。

c 清洁表面（工业纯净表面）的净化方法。远较制备纯净表面容易，可采用磨削、

酸洗、喷砂和用氢还原等方法除去金属表面的氧化物，用脱脂洗涤剂进行脱脂清洗等。

由于是在空气中进行，往往拌有吸附和二次污染等。

有清洁表面的金属用于电镀、表面氧化、磷化、上漆等工艺是有良好效果的。

d 不同表面的区分。以上所讲的三种表面是污染层程度不相同的表面，是相对的，

可采用低能电子衍射法加以区别，如图1.1示。

纯净表面

清洁表面 污染表面

图1.1 三种表面的低能电子衍射图

e 表面净化的目的。（1）研究金属表面的结构、成分及性能；（2）强化表面或对表

面进行其它各种处理时往往要先进行表面净化。

f 表面污染技术。指化学热处理的内污染技术和表面层的外污染技术两大类。

4．表面及表面层。

a 极表面。表面的单原子层或单分子层称为极表面。极表面的成分、组织和能量状

态均与内部有很大的差异；极表面直接与环境接触并相互作用，故对表面强化工艺、物

理化学性能和力学性能的影响极大。

b 表面层。表面以下数毫米或数微米的区域属于表面层。此范围的成分、组织及性

能亦不同于内部：冷加工后的金属表面有一层塑变层，存在残余压应力，会发生回复再

结晶等；合金表层有成分偏析；表面处理后的金属有渗层、镀层、覆层、氧化层及塑变层等。

通常，从实用角度测定表面层的厚度。

§1—2 表面自由能与表面张力（Surface Free Energy and Surface Tensron）固体和液体的表面均处于空间三向不对称状态，故存在表面自由能和表面张力。

正是如此，对其表面性能影响极大，应予以充分重视。

一液体的表面自由能及表面张力。

1 液体的表面自由能。

a产生原因。液体（含液体金属）的表面原子受到向内的力的作用，欲使其内部原子转变为表面原子，即增大表面积，就必须做功，从而形成表面能。

b 定义。增大表面积所需要的能量就是表面自由能。

2表面张力。

a 产生原因。处于表面的原子在向内的拉力作用下，有进入液体内部的趋势，即缩小表面积的趋势，从而产生表面张力。

b 定义。液体表面切线方向上存在的使其表面积缩小的力称为表面张力。

3．表面自由能与表面张力。

a 实验。如图1.2在无摩擦的活动边AB的铁丝框上涂满肥皂沫，为使膜不收缩，应在活动边上加外力F。试验证明：施加的外力F与活动边边长L成正比，即F=2σ L。

所以：σ

图1.2 液体的表面张力

比例常数б即为表面张力(或张力系数),乘以2是因为液膜有两个表面。表面张力的方向与液面相切，且力图使表面积缩小，其单位为：N/M；or：MN/M。

b.表面自由能。若使图1.2的活动边ab移动dx的距离，距表面自由能的定义，表面自由能与液膜面积的变化关系为：

G=F?dx=2бL?dx （1—2）

称单位面积的表面自由能为比表面自由能，为：

F S =G/S=2бL ?dx/2L ?dx=б（1—3）

因此，液体的比表面自由能f S 与表面张力б在数值上是相等的，比表面自由能单位

为：J/M 2 or ：MJ/ M 2。 实际上，1J/ M 2=1N ?M/ M 2=N/M ，故二者是有联系的。但一个是

单位面积的能，而另一个则为单位长度的力。

二 金属表面自由能与表面张力。

1．金属表面的特点（相对液体表面）。

a 金属表面原子移动困难。在表面张力的作用下，金属表面不会自由收缩。

b 晶体应是各向异性的。处于表面上不同晶面的原子排列不相同。

c 合金的表面是由不同的原子组成，并会出现表面偏析现象。

2．金属表面自由能的主要成分。

a 表面自由能的产生。为将金属晶体的原子呈现于表面，必须割断分离面之间的原

子结合键，若金属的配位数为Z ，原子总数为N 0 ，则原子键总数为：1/2Z ?N 0，则键能

ε的计算公式为：

ε=△H S /(0.5? Z ?N 0)=2?△H S / Z ?N 0 (1-4)

△H S ：晶体的升华热。

b 不同晶面呈现于表面所需要的能量不同。由于各晶面原子排列不相同，因而欲将

不同晶面的原子呈现于表面所需要切断的键数是不一样的。

例如，面心立方晶体的（100）、（110）和（111）晶面相比，（111）晶面原子排列

最密，该面上的每个原子有6个相邻原子，且它的上、下两个面上还有3个相邻原子，

故配位数为12。若将（111）晶面呈于表面，对分离面上的每个原子应切断的键数为3 ，

又因切断后同时形成了2个分离面（表面），故对每一个表面上的1个原子来说，应切

断的键数为3/2个。

图1.4 Wulff 图

由图1.3同理推知，欲使面心立方晶体的（110）晶面和（100）晶面分开并呈现于

表面应切断的键数对每个原子来说均为2个，较密排面（111）多。故：将最密排面呈

现于表面需切断的原子键数最少，故最密排面呈现于表面后所具有的表面能与最低。

c表面自由能的主要部分。被切断的键数就是具有剩余能量的不饱和键数，它是表面自由能的主要部分（忽略表面熵的影响）。

d 最密排面易呈现于表面的原因.。据不饱和键数的多少就可以说明表面自由能的大小。显然, 面心晶格的最密排面（111）面的不饱和键数的数量最少，故切断并呈现于表面后其表面自由能最低。因此，从热力学上看晶体最容易将其表面能最低的密排面呈现于表面。

3．晶体的表面张力。

a 晶体表面的张力具有方向性。晶体的表面张力在不同晶向上可能是不相同的。

b 低指数晶面具有最小的表面张力。图1.4是具有简单立方晶体的表面张力分布图，即Wulff图。图中的半径矢量表示与它垂直的晶面上的表面张力的大小。由该图看出：低指数晶面具有最小的表面张力。

4.合金的表面能及表面张力。

a 合金产生表面偏析的原因。当合金形成一个新的表面时，据表面自由能最小原理，其表面成分常常会改变而出现表面偏析现象。那些能降低表面自由能的合金元素容易向表面偏析而富集于表面；而使表面自由能增大的元素，则会离开表面移向内部，使表面合金元素贫化。

b“表面过剩”。表面某一组元的数量出现表面偏析而大于或者小于其体相区的同一组元的数量，就出现了表面过剩现象。

这样，当合金形成新的表面时，不但要切断结合键而消耗能量，而且还要考虑与表面成分相联系的化学能的改变，因而:

f s=б+∑μi.n i/S (1-5)

f s=б+∑μi.Γi(1-6)

其中：n i为i 组元在表面层中超过体相区的摩尔分数；μi为i组元素对应于表面积为S的表面的化学位；гi为单位表面积的表面过剩摩尔分数(即当体相区与表面区的溶剂摩尔分数相同时,单位表面积上(1cm2)的组元i超过体相区内同一组元的摩尔分数) 。

显然，对于合金来说（见1-6式），f s≠б，但f s≈б。因而，在讨论时常常没有严格区别，特别是当溶质（合金元素）含量很低时。

1．金属的力学性能与表面自由能的关系。

a。活性介质与金属接触后，使金属的表面自由能下降，导致金属材料强度和塑性发生变化的效应称为莱宾杰尔效应。且任何固体表面均存在这种现象。例如：玻璃和石膏吸附水蒸汽后，使其强度显著下降；Cu表面覆盖熔融薄膜后，使其高塑性丧失等。

b莱宾杰尔效应的特点。

（1）有明显的选择性。只有那些对金属表面来说是活性的介质才会产生莱宾杰尔效应。例如，只有对该金属为表面活性的液体金属才能改变某一固体金属的力学性能，降低其强度及塑性。

（2）与溶解和腐蚀不同，只需很少的活性物质就会产生莱宾杰尔效应。

（3）莱宾杰尔效应产生的速度极快，表面活性介质与金属表面一接触，立即会改变材料的力学性能。通常，金属表面浸润一定的熔融金属，或其他表面活性物质后，其力学性能实际上很快改变。

（4）莱宾杰尔效应具有可逆性，一旦去除金属表面的活性介质，其力学性能会立即恢复到原状。

（5）莱宾杰尔效应的产生需要拉应力和表面活性物质同时起作用。活性介质（液体金属）对无应力试样的作用不显著。

c莱宾杰尔效应的实质。

我们知道材料的力学性能与其表面力学性能之间有密切的关系，而表面强度又与表面能密切相关，它们均属原子间结合力的宏观特征。当金属表面吸附了活性介质之后，使表面原子的不饱和键得到了一定程度的补偿，从而降低了表面能，改变了表面原子间的相互作用，降低了金属表面层的强度，从而降低了金属材料的力学性能，这就是莱宾杰尔效应产生的根本原因。

d 莱宾杰尔效应的作用。生产上利用此效应提高金属加工（压力加工）、切削、磨制和破碎的效率，大量节能；另外，应当注意因莱宾杰尔效应而产生的材料的早期破坏。

三．金属表面的结构。

1．金属表面形貌。

a基本特征。由表面的粗糙度和波度构成了金属的表面形貌。

b粗糙度。加工表面所具有的微小凹凸和微小峰谷所组成的微观几何形状就构成了其特征，粗糙度的波距与波深之比常常为150：1~5。

c波度。金属表面呈波浪形的有规律和无规律的表面反复结构误差称为波。波度的浓距与波深的比为：1000：1~100。

经过精磨和精研的金属表面从峰顶到峰谷高度约为0.05μm；一般研磨加工后为1—10μm；粗加工的表面可达到50μm以上，而沿表面峰顶间的距离为0.5~10μm，但波度峰间距要大得多。

常用触针计量法测得的轮廓线及水平方向缩尺测的轮廓线来绘制金属表面的轮廓图，见图1.5示。

a. 用触针计量法得到的表面轮廓线

b. 经水平方向缩尺的表面轮廓线

图1.5 触针计量法与水平方向缩尺

2．金属的表面形貌对表面性能的影响。

显然，金属的表面形貌特征对金属的表面性能，对金属与金属之间，金属与环境间的接触面积，对表面的化学成分和组织等均会产生影响。具体为：

a位于粗糙表面的原子具有较正常相邻原子数目的原子有更高的能量，更高的表面自由能和表面流动性。

b影响金属表面间的实际接触面积和接触性质。金属表面间的接触是微凸体间的接触，故实际接触面积小于表观几何面积。而微凸体间的接触性质有弹性接触和塑性接触两种。当然，实际接触性质与实际接触面积除与表面形貌有关外，还和材料的弹性模量，硬度及外加载荷等有关。

c金属的实际表面积大于表观几何面积（投影面积）。即是经过仔细磨研的金属的实际表面积也较表观面积大2倍以上。因而增大了与介质接触的实际面积，降低了抗蚀能力。可举一例说明：抛光的金属材料在同一介质环境中较未抛光者更耐腐蚀。

d粗糙不同的金属表面常具有与内部不相同的成分和组织。这是由于加工时的高应力和高温造成的，或者是金属间的摩擦造成的。

金属的表面形貌对研究金属的疲劳强度、耐磨性、耐蚀性和化学热处理过程等均有极为重要的影响。

3．加工后的表面层组织。

金属经磨削、研磨及抛光后，会形成如图1.6那样的具有特殊结构的表面层。说明：

图1.6 金属表层组织结构示意图

a微晶层。Beilby指出：经过磨削和抛光的金属表面会形成约1—100nm厚的特殊

结构的表面层，即微晶层又称为Beilby 层。该层具有非金属液膜似的外观，不仅能将表面覆盖得很平滑，而且能流入裂纹及划痕等表面不规则处。由晶体表面的电子衍射证明：

该层是晶粒微小的微晶层。

b 塑性变形层。在Beilby 层的内部是塑性变形层。塑变程度和它的深度有关（见图

1.7）。

图1.7 研磨后的黄铜的塑性变形量和深度有关

c 其它变质层。由于机加工的高应力和高温作用,金属表面还可能产生一些变质层:

(1) 形成孪晶。Zn,Ti 等非立方结构的金属表层会形成孪晶;

(2) 发生相变 。18-8型奥代体不锈钢，β黄铜、钢中的残余奥氏体，高锰钢等会形成相变质；

(3) 发生再结晶。Sn 、Pb 、Zn 等低熔点金属加工后表层能够形成再结晶层。

(4) 发生时效和出现表层裂纹等。

§1—3金属表面的晶体结构 The Crytal Structure of Metal Surface .

金属表面的原子不象体相区的原子那样彼此间是处于平衡受力状态，故为使其表面原子尽可能地具有最低的表面自由能及表面张力，金属的表面原子将不再处于象体相区的原子那样的平衡位置，因而应当研究其表面的晶体结构。

一 理想表面与实际表面

1．理想表面

a 定义。向无限晶体内插入一个平面并切断插入面两侧的原子结合键能后，将其分为两部分而形成的两个新的表面称为理想表面（见图1.8）。

图1.8 理想表面形成示意图

b 特点。此过程中除了晶体附加了一组边界条件外，无任何其它改变。在半无限晶体内部，原子和电子的状态与原来无限晶体的情况一样。然而，这种理想表面实际不存在。

2．实际表面。

a 表面相。表面相是与理想表面不相同的实际表面。此概念由 J 、W 、Gibbs 由于1877年首先提出的，他指出：在气固相界面处存在一种二维凝聚物相。

b 实际表面的特点。

(1)表面原子会产生驰豫及重构。如图1-9示，当新表面形成时，因晶体的三维对称 性和连续性被破坏，表面产生自由能和表面张力。虽然固体表面的原子不能象液体那样流动而改变表面的形状，但能产生偏离原三维晶体的平衡位置的移动。上、下移动而形成“驰豫”；平行表面方向上原子的位移称为“重构”。

图1.9 表面原子的驰豫与重构

由于垂直方向上的驰豫和水平方向上的重构，使金属表面上原子的排列与内部不同，甚至形成另一种结构相。如Au 、Pt 的纯净表面（001）与体内不同，表面原子呈密排六方结构排列，而体内依旧为面心立方晶格。

(2) 合金的表面偏析，合金表面的化学成分通常不同于体相内部，表面上溶质原子的增加和减少的现象称为表面偏析，由于这种偏析是在平衡条件下进行的，故称为平衡表面偏析（见图1.10。用表面过剩量Γi 表示偏析程度：

Γi = n i /S=-1/RT(?σ/?ln n i ) （1-7）

a.表面偏析

b.表面吸附 图1.10 金属的表面偏析和表面吸附

上式即为Gibbs 表面吸附方程，其中：n i 为i

组元在表面层中超过体相区的摩尔分

数。

用（1.7）式讨论合金元素的表面偏析：当i组元使表面张力?б↓时，则：?σ/?ln n i <0，而Γi>0，使表面相中相中i组元含量增加；反之，会使i组元在表面相中贫化。

钢中的C、N、B、P等均会不同程度地存在表面偏析和界面偏析现象。

(3) 表面吸附和表面化合物。

金属表面由于与周围介质作用可以产生吸附和化学反应而形成表面吸附层和表面化合物层。另外，还可以形成各种表面结构：形成单层的有序排列原子；向外延伸长成多层有序结构；吸附原子与金属表面层原子相结合；组成固体或表面化合物等。

(4) 表面缺陷。实际金属的表面存在着各种晶体缺陷，例如：位错露头，台阶、空位和凹坑等。它们对金属表面吸附、表面偏析、表面化学活性及表面多相催化反应等均会有重要的影响。

二二维晶体结构。

1．二维布拉菲晶格。

a定义。任何一个二维周期性的结构均可用一个二维晶格（点陈）加上结点（阵点）来描述，称为二维晶格。显然此种晶格是呈二维周期性排列而形成的无限平面点阵，每个结点周围的情况是相同的。

b二维晶格的分析方法。用平移、转动和反应它们的复合操作来讨论二维晶格的组成和特点。在二维晶格中，所有的特点均可由原点通过下列平移达到：

T= n1a+ n2b (1-8)

其中a、b是二维晶格晶胞的基矢量；n1和n2是任意整数。

c二维晶胞。由基矢量a、b所组成的平行四边形称为二维晶胞。显然，基矢量a、b平移时，整个二维周期结构保持不变，所有的平移操作形成了表面结构的平移群，平移群确定了表面结构的二维周期性。

d五种二维布拉晶格，有斜方晶格，正方晶格，长方晶格，六方晶格和中心长方晶格等五种二维晶格（见图1.11）。

斜方晶格正方晶格长方晶格六方晶格中心长方晶格

|a|≠|b| |a|=|b| |a|≠|b| |a|=|b| |a|≠|b|

γ≠900γ=900γ=900 γ=1200γ=900

图1.11五种布拉菲二维晶格及晶胞

2．二维晶列指数。

a 二维晶列。二维晶格排列在平行直线上的结点形成二维晶胞中的平行晶列。

b 二维晶格的表示。在平面上取一坐标系，令坐标轴与基矢量a和b平行，设晶列在a、b轴上的交点坐标为S1a和S2b，取1/S1:1/S2=h1:h2为一互质的整数，则(h1、h2)就是该晶列的指数，它表示相互平行的一个晶系。

§1—4金属表面现象及表面反应The surface and reaticon of metals 一表面现象。

1．综述

a定义。具有确切表面的液体和固体表面上产生的各种物理及化学现象称为表面现象。

b种类。金属表面有表面扩散、吸附、润湿、沾着和毛细现象等表面现象。

c 意义。工农业生产上广泛利用金属的各种表面现象，例如：选矿、排渣和多相催化反应等。在铸造、焊接、金属表面技术及防护，表面涂覆等均涉及。

d关系。金属的各种表面现象与表面自由能密切相关并普遍存在于多相体系内。

2．表面扩散。

物质中原子或分子的迁移现象称为扩散。它们由Fick第Ⅰ和第Ⅱ定律来描述,扩散过程中原子平均扩散距离x为: x=C Dt 。

其中，t为扩散时间;C为受几何因素影响的常数;D为扩散速度,决定扩散系数大与小。

D=D0exp(-Q/RT)

Q为扩散激活能,受材料的晶格结构,固溶体的类型,合金元素的浓度及含量和扩散路径等因素的影响。

实际上,原子的扩散途径除了最基本的扩散过程外,还有表面扩散、晶界扩散和位错扩散。固体中,后三种扩散均比体扩散快,故又称为短路扩散。另外,在扩散传质过程中,固体表面的原子活动能力最高,其次为界面原子,再其次为位错原子,而体相区原子的扩散

能力最低。所以：Q

表

界

位

体

。则：D

表

﹥D

届

﹥D

位

﹥D

体

。

这是因为表面原子受到的束缚较晶界和晶内低得多,原子在表面迁移的能量小得多。所以,表面扩散在表面工程技术中的薄膜形核及长大过程中起十分重要的作用。

3．吸附现象。

a现象。当气体和液体与固体表面接触时，在固体表面的气体或液体增加或减少的现象称为吸附现象

b正、负吸附。若固体表面的液体或气体比内部的浓度升高，称为正吸附；相反，则称为负吸附。

c内、外吸附。表面吸附外来物质称为外吸附，表面偏析或界面偏析称为内吸附。

d吸附本质。表面吸附的热力学本质是最小自由能原理，于恒温恒压下的自由能最低时，体系才处于稳定的状态。设表面积为S的表面张力为б（or:fs），体系的表面自由能为：E=б s。

所以：dE=б dб(1-9) 若表面积S为常数，有：

dE=б ds (1-10)

用（1—10）式来讨论：欲使体系的表面自由能降低，应当使d б<0，б减小（d б<0）。因而，表面现象是自然而普遍的现象。故金属表面吸附现象的热力学原因是其需表面张力б下降。当金属表面产生吸附现象时，其表面原子的不饱和键倾向饱和，其热力学本质是：吸附使其表面自由能下降。

e 金属表面对气体介质的吸附。进行气体化学热处理时，金属表面对气体介质的吸附是影响整个工艺过程的重要因素，而金属表面的性质（吸附剂）介质（吸附质），表面形貌，压力和温度是影响吸附量的重要因素。

为了讨论吸附量(Q)、温度(T)和压力(P)三者得关系,可将其中的一个保持不变,从而得到不同的吸附曲线,见图示1.12。

a 吸附等压示意图

b 吸附等量示意图

图1.12 吸附等压线与吸附等温线

C 碳分子筛对O 2和N 2的吸附等温线 d 碳分子筛对O 2和N 2的相对吸附量

图1.13 碳分子筛对O 2和N 2的相对吸附量

碳分子筛对O 2和N 2的相对吸附量见图1.13所示。利用碳分子筛对O 2和N 2的相对吸附量不同,特别是氧的相对吸附率大于氮的特点,采用变压吸附的方法,可以对空气中的氮进行浓缩,制备氮基可控气氛作保护气或进行各种化学热处理。

f 金属对溶液的吸附。液体化学热处理过程中涉及金属表面对溶液的吸附现象。它受到金属表面、溶液和溶质三者关系的影响：

⑴使金属表面自由能下降得愈多得溶质，吸附量愈多；

⑵极性吸附剂容易吸附极性吸附质；

⑶溶解度小的溶质，吸附量愈多，更容易被吸附；

⑷对溶液的吸附也是放热过程，故温度升高，吸附量下降．

３．润湿和粘着。

a 润湿。

(1) 现象。润湿是液体对固体表面接触时产生的一种表面现象，其程度用液体在固体表面的展开程度来说明。

(2) 润湿的定性讨论。如图1.14示，润湿角，当液体在固体表面时会形成三个界面，故而存在бsg、бsl和бgl三个表面张力．称бsg和бgl间的夹角为润湿角。显然，θ角愈大,润湿程度愈小。称：θ＞９０度时为不润湿；θ＜９０度为润湿。由图1.1４知：бsg＝бsl＋бglcosθ(1-11)

则: cosθ=(бgs-бsl)/ бlg (1-12)

图1.14 水滴在石蜡及玻璃上的润湿情况

∴当бsg＞бsl时，cosθ＞０，则θ＜９０°度,润湿;

当бsg＜бsl时，cosθ＜０，则θ＞９０°度，不润湿。

(3) 润湿的热力学本质。据热力学最小自由能原理,在dE=Sdб+бds式中,当б和S

均可变时,为降低体系的界面能,应使界面张力大的界面缩小,并扩展界面张力小的界面,若бsg>бsl则因扩展S-L界面,方可降低体系的界面能。此即为润湿的热力学本质。

(4) 润湿的作用。熔盐对金属表面的润湿影响其传热与传质,覆层表面处理时润湿程度对覆层与基体的粘着程度有很大影响。

b粘着。

(1) 现象。固体与固体表面接触时将产生粘着,润湿和粘着似乎是两种完全不相同的表面现象,但从其热力学本质看,他们是基本相同的。

(2) 粘着功。若一截面为1cm2的液柱,设不改变其截面,将其拉断,这时所消耗的功为内聚功。而此内聚功相当于形成两个新表面所需作的功(见图1.15)。

W=2б(1-13)

图1.15 内聚功示意图图1.16 粘着功示意图若液柱A的下端为固体B时,当从AB界面处拉开时所消耗的功为粘着功。它相当于在界面处形成了两个新表面(见图1.16)。

W AB=бA+бB-бAB (1-14)or ：Wsl=бs+бl-бsl (1-15) 粘着功的表明了液体和固体间的吸引强度或粘着强度的高低。

(3) 影响粘着功的因素

1) 固体表面间的良好接触是影响粘着功的首要因素。因金属表面间的接触是微凸体间的接触，为使其有良好的接触应采取如下办法：一是使接触表面的一相为液相并对金属表面有良好的润湿性能，形成完全的接触,并排除生成物在固相表面的沉淀和接触面间的气泡,令液相凝固后被粘结；二是假设一方为气态,是反应生成物在固相表面沉积，如：PVD和CVD ，此亦为使两固相表面完全接触的方法；三在一定的温度和高压下使软材料表面产生流动，也可以使两固相表面间产生良好的接触，如：爆炸焊接就属于这种情况。

下表是压力粘着时一些金属的开始粘着温度(T a)，熔点(T m)及它们的比值。

若将金属的熔融状态视为热运动的极大状态。显然,为使金属的表面原子过渡到这种状态所需要的活化能应当小于内部原子的活化能,并有如下关系: E b/E m=E s/T a。

E b：内部原子活化能；E s表面原子活化能。

且有：Ta/Tm=Es/Eb=0.4~0.5 (1-17)

所以，压力粘着的开始温度与熔点的比值约为：0.4~0.5。

2)高的粘着功。表面间的良好接触是产生粘着的首要条件。另外,还应有高的界面接

触强度,即:高的粘着功。把(1-11)σ

sg =σ

sl

+σ

lg

cosθ式近似改写为: σ

s

=σ

sl

+σ

l

cosθ,

再与(1-15)式相加有:

w sl =σ

l

(cosθ+1) (1-18)

所以，液体对固体表面润湿程度愈大(θ愈大)。粘着程度就愈大。例如:当采用不同的清洗剂清洗钢表面后,再用环氧树脂粘钢表面会导致接触角θ不同,使粘着强度发生了相应的变化。下表中列出了这一变化的情况:用三氯甲烷清洗后,环氧树脂对钢表面润湿程度最大而导致润湿角θ最小,使粘着强度得以达到最高。

环氧树脂与钢的接触角与剪断粘着强度的关系

3）金属的互溶性会影响粘着强度。如不同金属间产生粘着时能发生互扩散,且互扩散层是连续变化的并且无脆性,则会使粘着强度明显提高。

4) 引入第三种金属,例如焊锡(Pb-Sn合金),将使两种不能互相扩散的金属间通过引入第三种金属而得到很好的粘着。焊锡通常在两金属间形成约1μm的扩散层, 从而提高

金属间的粘着强度。下表中列出了金属间的互溶性与粘着性的关系。

金属间的互溶性与粘着性的关系

5) 表面机械活化提高粘着强度。喷砂,喷丸等将使金属表面形成大量凸凹,增大了实际接触表面,但单纯说增大了表面的实际接触面积其效果并不明显,而喷砂等活化表面后才能明显地提高粘着强度。

6)Kramer效应。机加工时在金属表面上会形成各种缺陷,即产生大量化学活动点,使表面自由能升高,并伴有外层电子发射现象,称为Kramer效应。该效应产生原因尚未完全弄清,但他对粘着强度有着显著的影响。

总结:影响粘着的因素较多而且复杂,其中包括金属的表面状态,表面接触情况,粘着物间的润湿性,互溶性,扩散层机械活化及化学表面活化等。

二金属的表面反应

1．表面多相反应。金属表面多相反应是其表面强化的一个重要过程。多项反应的特点是在界面上进行,与表面状态(钝化和活化),及金属表面有无催化作用等密切相关。

2．多相反应的过程。

a反应分子或原子扩散到界面上；

b界面上发生反应；

c反应物离开体相表面,从界面脱附；

d反应物被体相表面吸收并向体相内扩散；

e扩散过程中的反应。

其中进行最慢的一步就是表面多相反应的速度控制因素,加速它将促使表面多相反应更快地进行。

3．金属表面多相反应的实例。钢的气体渗碳过程是：渗剂的分解,产生含有渗入元CO)并向钢表面扩散; G-S相界面发生,吸附与解吸素的物质(CH4

，

附:2CO=[C]+CO2 ;Fe·CO(吸附)+CO→Fe[C]吸附+CO2;反应生成物离开钢表面;产生的活性碳原子被钢表面吸收并向内扩散;扩散过程中的反应。

金属表面本身就有催化作用的反应叫做金属多相这自催化反应。

4．金属表面的活化与钝化。

a钝化现象。金属的表面状态变化引起金属的表面活性突然改变,使表面反应(如在酸中的溶解,空气中的腐蚀)速度显著降低的现象称为钝化现象，钝化后的状态称为钝态。

b实例。工业纯铁在HNO3水溶液中的溶解速度会随HNO3的浓度增大而显著提高,

但当HNO3的浓度达到30-40%时,溶解速度达到极大值后会突然陡降。说明:金属表面自己出现了钝态,再将它置于H2SO4溶液内也不会受到浸蚀了。

c钝化原因。常与金属表面氧化并形成一层致密的表面氧化物膜有关。HNO3、AgNO3、、氯酸、KCl、重铬酸钾、KMnO4、O2等均会使金属表面钝化,称它们为钝化剂。

d化学钝化。金属与钝化剂的自然作用而产生的钝化称为自然钝化,也叫化学钝化。

e机械钝化。金属表面沉淀出盐层,会对进一步表面反应产生机械阻隔作用而使反应速度下降,称为机械钝化。

应当指出:过分抛光的金属表面也会出现钝化现象,表面出现良好的抗蚀性能,难以进行渗碳等。为什么?（提问）。

f钝化理论。(1) 成相模理论。金属与介质作用,再其表面上生成了一层致密的、覆盖良好的保护膜并作为一个独立的相存在,将金属与介质隔开,使表面反应速度显著下降,从而使金属表面成为钝态。

例如:在浓HNO3水溶液中,工业纯铁表面会形成2.5~3.0nm的钝化膜,碳钢的钝化膜可达9.0~11.0nm,不锈钢的钝化膜厚可达0.9~1.0nm。用电子衍射对钝化物膜进行相结构

分析证明.:金属表面的钝化物膜多为其氧化物,纯铁的钝化物膜为：γ-Fe

2O

3

;铝的钝化物

膜是：γ-Al

2O

3

,其外层为多孔的β- Al

2

O

3

.

(2) 吸附理论。该理论认为引起金属表面钝化不一定要形成完整的钝化膜，只要在金属表面或部分表面上形成氧或含氧离子的吸附层就会产生钝化。吸附后造成钝化的原因是：氧与金属表面因化学吸附而结合，使金属表面的自由健趋于饱和，改变了金属界面的结构和能量状态，从而降低了金属与介质间的反应速度，即产生了钝化作用。特点是：吸附层不一定是连续的、覆盖整个表面的，只要在金属表面的活性区上形成了吸附层后就会起到很强的钝化作用。

成相模理论强调了钝化层的机械阻隔作用，吸附理论则认为是由于吸附而改变了金属表面的能量状态，使不饱和健趋于饱和，使金属表面的活性下降而钝化。

g金属表面的活化。与钝化相反，凡能消除金属表面钝化状态的因素均有活化作用，常用的方法是：

1)金属表面净化。机械抛光、用氢还原、喷砂处理和酸洗等除去表面的氧化物膜，以清除钝化态达到活化态，提高表面活性。

2)增大金属表面的化学活性区。用喷砂等机械方法，使金属表面的各种晶体缺陷增加，化学活性区增多，能有效的使金属表面活化。喷砂后的金属表面层更容易氮化；离子轰击也有很好的表面活化效果，并可以提高覆盖层与基体间的结合强度。

h钝化与活化的应用。使金属表面钝化可以提高抗蚀性能。例如：不锈钢和铝的镀

资料员培训教案

《资料员专业基础知识》课程 （授课人：易从艳） 【课题】 第一篇建筑识图 【教学目标】 1、让学生掌握绘图的基本方法 2、让学生掌握识读工程图的能力 【授课内容】 1、制图工具与制图标准； 2、投影的基本知识； 3、剖面图与断面图； 4、建筑工程图的识读； 【教学重点】 1、工程图纸的幅面规格（P5）、常用的材料及构造图例； 2、平行投影的基本规律和特性、三面正投影的基本特性，基本形体与组合体的投影； 3、剖面图与断面图的剖切面选择、剖切符号及编号的应用规则； 4、定位轴线的划分及编号，建筑及结构专业工程图的功能、组成、编号原则，建筑及结构专业工程图的识读。 【教学难点】 1、建筑及结构专业工程图的识读； 【教时安排】 2课时 【教学方式方法】 讲授、讨论、历届真题 【教学手段】 黑板演示 【使用教具】 【使用教材】建设行业专业技术管理人员职业资格培训教材 《资料员专业基础知识》 【教学过程】 一、制图工具与制图标准 1、传统的制图工具 图板、丁字尺和一字尺、三角板、比例尺、圆规和分规、绘图用笔、模板、曲线板2、建筑制图标准

图纸幅面：A0、A1、A2、A3、A4图纸所对应的幅面及图框 标题栏和会签栏 图线：熟悉图线的类型及用途，掌握各类图线的画法是绘图和读图的基本前提。 字体：包括文字、数字和符号。 比例和尺寸标注：比例的字高应比图名的字小一叼或两号，尺寸标注四要素：尺寸界线、尺寸线、尺寸起止符号、尺寸数字 绘图的一般方法：准备工作——草图的绘制——完成图的绘制 二、投影的基本知识 投影三要素：投影线、物体、投影面 投影的分类：中心投影和平行投影 平等投影的基本规律与特性：平行性、定比性、度量性、类似性、积聚性 三面正投影图的特性：长对正、高平齐、宽相等 直线的投影：投影面平行线（水平线、正平线、侧平线）、投面垂直线（正垂线、铅垂线、侧垂线） 平面的投影：投影面平行面（水平面、正平面、侧平面）、投影面垂直面（铅垂面、正垂面、侧垂面） 平面立体的投影：正方体和长方体的投影、棱柱体的投影、棱锥体的投影 三、剖面图与断面图 （一）剖面图 1、剖面图的概念：用假想的剖切平面剖开物体，将在观察者和剖切平面之间的部 分移去，而将其余部分向投影面投射所得的图形称为剖面图。 2、部切符号的运用：剖切位置线和投射方向线 （二）断面图 1、断面图的概念：用平行投影面的假想剖切平面将物体在预想的位置切断，仅画出该 剖切面与物体接触部分的图形，并在该图形内画上相应的材料图例，这样的图形称为断面图。 2、断面图的画法：断面图的剖切符号用剖切位置线表示，剖切位置线用粗实线绘制， 长度约6-10MM 四、建筑工程图的识读 1、模数协调 模数的概念：是选定的标准尺度单位，作为建筑物、建筑构配件、建筑制品以及有关设备尺寸相互协调中的增值单位。 2、模数的应用 与建筑生产有关的三种尺寸：标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸 3、定位轴线

综合性学习遨游汉字王国教案

第五组综合性学习：遨游汉字王国 一、教材分析 本组教材围绕着“遨游汉字王国”这个主题，引导学生进行综合性学习，初步了解汉字的特点和发展历史，加深学生对汉字和中华传统文化的感情，提高正确运用汉字的自觉性。同时培养学生策划和开展活动、查找和运用资料的能力。 “遨游汉字王国”分成“有趣的汉字”和“我爱你，汉字”两大板块。每个板块的主体是“活动建议”，希望学生根据这些建议的提示，按照当地实际情况自主地开展活动。“阅读材料”供学生在开展活动时阅读，对于了解必要的知识、启发思路是很有帮助的。当然，开展活动的材料不止于此，学生可以自己去搜集，教师也可以补充提供。这是学生第一次开展较长时间的综合性学习，为保证活动的效果，活动前要制订计划；活动结束后，要展示和交流活动成果。每个板块后面有一些要求认读的字，第一个板块后有10个字，第二个板块后有13个字。让学生结合阅读学会认读，也可以在活动结束后集中认读。 这次综合性学习可以开展的活动主要有：（1）小组讨论和制订活动计划。（2）举行猜字谜游戏；搜集有汉字谐音特点的歇后语、笑话；搜集有关汉字来历的资料，了解汉字的起源。（3）搜集汉字字体特点及变化的资料，了解汉字的历史；进行社会用字调查，写简单的调查报告；搜集书法作品，举办书法展览。（4）用多种方式展示综合性学习的成果。 教学本组教材可用12－14课时，一般每星期完成一个板块。开始时用1课时制订和交流活动计划，结束时用1－2课时展示、交流学习收获。为了便于开展活动，可以适当调整课节，把几节语文课连起来上。 二、教学目标 1.策划并开展简单的小组活动，学写活动计划。 2.通过了解汉字谐音的特点，体会汉字文化的丰富有趣。初步了解汉字的起源，引发学生对汉字的兴趣。 3.初步了解汉字的演变，学习欣赏汉字书法艺术，培养学生对祖国语言文字的自豪感；提高对纯洁祖国语言文字的认识，养成防止和纠正写错别字的习惯。 4.学写简单的调查报告。 5.认识24个生字。 三、学习目标 １、学生能从总体上明确综合性学习的要求，了解综合性学习的特点，为今后进

资料员培训教材

资料员培训教材

资 料 员 培 训 教 材 广厦建设集团有限责任公司西安公司 -2-17

目录 一、GB50202- 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 二、GB50203- 《砌体工程施工质量验收规范》 三、GB50204- 《砼结构工程施工质量验收规范》 四、GB50207- 《屋面工程质量验收规范》 五、GB50208- 《地下防水工程质量验收规范》 六、GB50209- 《建筑地面工程施工质量验收规范》 七、GB50210- 《建筑装饰装修工程质量验收规范》

规范学习内容 GB50202- 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 1、灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、强夯地基、注浆地基、 预压地基，对地基强度或承载力进行检验，每单位工程不应少于3点，1000m2以上工程，每100m2至少应有1点，3000m2以上工程，每300 m2至少应有1点，每个独立基础下至少应有1点，基槽每20延长米应有1点。 2、水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土 和灰土挤密桩复合地基，水泥粉煤灰碎石桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基，承载力检验，数量为总数的0.5%~1%，不少于3处，单桩强度检验数量为总数的0.5%~1%，不少3根。 3、灰土地基有配合比、分层回填压实系数检测。 4、砂石垫层有配合比、分层回填压实系数检测。 5、石灰有检测试验报告，有石灰粒径、涂料有机质含量试验。 6、砂石垫层、砂石有复试报告，有砂石料、有机质含量、含泥量、粒径等检测，水泥土 搅拌桩承重取90d试件。 7、粉煤灰地基，粉煤灰有复试报告，有粉煤灰粒径、氧化铝及二氧化硅含量、烧矢量等 检测。 8、灌注桩每浇筑50 m3必须有1组试件，小于50 m3的桩，每根桩必须有1组试件。 9、静力压桩硫磺胶泥半成品应每100kg做一组试件（３件）。 10、成品桩有产品合格证。 11、回填土有配合比、分层回填压实系数检测、填筑厚度使用柴油打夯机分层厚度 200~250mm。冬季回填厚度应比常温减少20%~50%。 12、每层回填土均应做隐蔽，并按每层分划检验批进行验收。 GB50203- 《砌体工程施工质量验收规范》 1、水泥进行安定性、强度复检。水泥检验批规定：按水泥厂年生产能力规定。 ●120万t以上，以不超过1200t为一编号； ●60万~120万t，以不超过1000t为一编号； ●30万~60万t，以不超过600t为一编号； ●10万~30万t，以不超过400t为一编号； ●10万t以下，以不超过200t为一编号； 2、M5以上混合砂浆，砂含泥量不应超过5%。 3、砂浆中掺入有机塑化剂应有砌体型式检验报告。（塑化剂：如微沫剂，是松香、碱及加 水熬制成，其润滑作用）

材料表面工程技术期中测试题

材料表面工程技术期中测试题 姓名： 一、名词解释 1.溅射镀膜： 2.分子束外延： 3.激光合金化技术： 4.物理气相沉积： 5.真空蒸镀： 6.热喷涂工艺： 7.气相沉积： 8.合金电镀： 9.腐蚀：10.电镀：11.堆焊：12.化学转化膜：13.表面工程技术： 14.磨损：15.极化：16.钝化：17.表面淬火：18.喷丸强化：19.热扩渗：20.热喷涂：21.热喷焊：22.电镀：23.化学镀： 二、填空题 1.钢件渗碳后，表面为（）钢，心部仍保持（）状态。再通过（）及（）工艺，可使渗碳件具有表面硬度高，耐磨损，心部硬度低，塑性和韧性好的特点。 2.感应加热表面淬火的原理是利用感应电流的（），（）和（）。 3. （）、（）和（）是衡量气体渗碳件是否合格的三大主要性能指标，它们基本决定了渗碳件的综合力学性能。 4.热喷涂时，熔滴撞击基材后扩展成（），撞击时的高能量有助于熔滴的扩展，但会因为（）和（）而停止扩展，并凝固成一种（）结构。 5.热扩渗时，渗剂元素原子扩散的机理主要有（）、（）和（）三种。 6.腐蚀按材料腐蚀原理分为（）和（）两种。 7.热喷涂时，当熔滴撞击基体并快速冷却凝固时，颗粒内部会产生（），而在基体表面产生（）。喷涂完成后，涂层内部残余应力大小与 （）成正比。 8.磨损分为（）、（）、（）、（）微动磨损、冲蚀（包括气蚀）磨损高温磨损。 9.离子镀膜是（）与（）相结合的一种镀膜工艺。 10.常用的热喷涂工艺方法有（）、（）和（）。

三、简答题 1．表面淬火技术与常规淬火技术有何区别？ 2．简述复合镀的原理和需要满足的基本条件？ 3．最基本的金属腐蚀的主要形式和金属材料腐蚀控制及防护方法？4．简述热喷涂涂层的形成过程。 5.简述离子镀膜的特点？ 7．简述CVD的沉积条件？ 8．简述等离子体热扩渗与普通气体热扩渗技术相比都有哪些基本特点？ 9.简述离子镀膜的特点？ 10.简述形成热扩渗层的基本条件？ 11.简述热扩渗层的形成机理？ 12.简述化学镀的原理与特点. 四、论述题 1.试述常用的热喷涂工艺方法及其基本特点? 2.试述热喷涂涂层结合的三种机理? 3.试述表面淬火和化学热处理的概念及区别？ 4.试述什么是堆焊？堆焊层有哪些特点？ 5.试述堆焊与一般焊接的区别及特性？ 6.试述物理与化学气相沉积原理，特点及分类? 7.试述几种典型表面淬火工艺及特点？

最新部编版五年级语文下册(精编)综合性学习：遨游汉字王国(教案)

综合性学习：遨游汉字王国 活动 分 析 本次综合性学习“遨游汉字王国”分为“汉字真有趣”和“我爱你， 汉字”两大板块。每个板块的主体是“活动建议”，希望学生根据这些建议的提示，按照实际情况自主地开展活动。“阅读材料”供学生在开展活动时阅读，对于了解必要的知识、启发思路是很有帮助的。当然，开展活动的材料不止于此，学生可以自己去搜集，教师也可以补充提供。这是学 生第一次开展较长时间的综合性学习，为保证活动的效果，活动前要制订计划；活动结束后，要展示和交流活动成果。 教 学 目 标 1.了解汉字的特点，感受汉字的有趣，了解丰富有趣的汉字文化。 2.了解汉字字体的演变过程，学习欣赏汉字书法艺术，培养对祖国语言文字的自豪感；增强规范用字的意识，努力为纯洁祖国的语言文字做些力所能及的事。 3.策划并开展简单的小组活动，学写活动计划和简单的研究性报告。 重 点 难 点 1.通过综合性学习，学会 制订活动计划，培养独立、合作的探究意识。 2.通过对阅读材料的学习，学会搜集相关资料，增进 对汉字的了解，增强对汉字的 热爱之情。 教学准备 教师：多媒体课件、挂图、各种关于汉字的资料。 学生：课前预习。 课时安排 2课时 汉字真有趣 1.策划并开展简单的小组活动，学写活动计划。 2.通过学习多种途径搜集资料，培养动手实践的能力。 3.通过了解字谜、谐音的特点，查找相关的故事，体会汉字文化的丰富有趣。 4.了解什么是形声字，初步把握形声字中声符、形符的特点和作用。 1.了解字谜、谐音的特点，查找相关的故事，体会汉字的有趣。

2.初步把握形声字中声符、形符的特点和作用。 一、激趣导入，揭示学习内容 1.教师板书汉字，引导学生了解汉字。 导语：我们平常看书、读报、写信、习作都离不开汉字。看，老师在黑板上就写了两个汉字（即“汉字”）。同学们对汉字有多少了解呢？（学生自由发言，教师相机点拨） 2.教师简单总结学生的发言，引出学习内容。 过渡：同学们，你们的发言和书上的介绍，只是对汉字的初步认识，你们想更多地了解汉字吗？好，让我们共同遨游在汉字王国中，开展综合性学习，感受汉字的有趣和神奇，了解汉字文化，并为净化祖国的语言文字做一些力所能及的事情吧！（板书：遨游汉字王国） 二、合作讨论，制订计划 1.阅读“活动建议”，明确活动内容。 （1）指名读“活动建议”，说一说要求。 明确：搜集或编写字谜，开展猜字谜活动，体会汉字的有趣；查找体现汉字特点的古诗、歇后语、对联、故事等材料，了解汉字的起源，感受汉字的有趣；通过其他活动，体会汉字的神奇、有趣。 （2）点拨：围绕“汉字真有趣”有选择地开展活动，注意认真阅读提供的材料。 2.汇报交流，老师指导。 明确：①自由组成小组。②讨论活动内容。③制订活动计划。④活动计划包括：活动时间、活动内容、参加人员、分工情况等。⑤活动结束后展示活动成果。 3.学生分组讨论活动计划。 明确：讨论时要做好分工：专人记录讨论结果，专人负责整理讨论意见，专人拟定完整的计划。 三、讨论交流，完善计划 1.以小组为单位汇报活动计划。

资料员培训资料(内部)

资料员培训资料 一、资料管理对资料员的要求 （一）、资料工作特点 1接触面广泛，资料员的工作不仅与内部各岗位工作都有密切联系，而且与监理、建设、勘察、设计、质监、安监等各方面都有频繁的联系往来，。 2、工作较繁杂，室外工作有对其他单位的收文、发文、签字、盖章，室内工作包括资料打印、编制、复印，资料的内容涉及施工、质量、安全、进度、经济、日常管理等所有与纸有关的东西，都需要资料员完成。 3、工作独立性强，与其它岗位不同，资料岗位大多时间是个人完成任务，靠自已多花时间、加班、想办法，完成本职工作。 （二）、执业操守要求 1、对人诚恳，蹋实可靠。 2、吃苦耐劳，做事认真细致。 3、积极主动，能独立自主地工作。 4、甘于从小事做起。 （三）、基本知识技能要求 除具有中专以上学历，建筑工程类专业外，能较熟练运用各种软件（CAD、WORD、EXCEL、质量与安全资料软件）。 二、资料员的工作 1、资料收发工作：包括从建设、监理等单位收取图纸、变更、通知、会议记录、联系单、签证单等文件，建立收文登记，交技术负责人或项目经理审阅，根据他 们要求，复印并发放给其他需要该文件的管理人员，建立内部发文登记，领收人签名、签日期。 2、起草各种施工函件：根据项目经理或技术负责人要求，起草对外文件，比如，联系单，签证，各种报告，进度计划等，起草完成并经审核后，报送建设、监理单位，并建立对外发文登记。 3、报审报验工作：材料、机械进场后，施工组织设计与专项方案、分部、分项 完成后，制定相应的报审表，在我方签字盖章完成后，报送监理公司。一式3份，监理签字后领回一份。 4、资料工作准备：项目开工后，计划并要求购买资料工作所需的电脑、打印机、复印机、传真机、资料柜、文件合、办公桌椅、安装各种软件包括资料软件与资料电子版。 5、建立资料体系：为了使我们忙而不乱，建立资料体系，对资料进行归类，建立文

《综合性学习遨游汉字王国》教学设计

《综合性学习：遨游汉字王国》教学设计学习目标 1．学生能从总体上明确综合性学习的要求，了解综合性学习的特点，为今后进行综合性专题学习打下良好的基础。 2．学生通过综合性学习，能够学会制订活动计划，在活动中积极、主动参与，勇于承担一定的任务，并能通过独立或合作学习，较好地完成任务。 3．学生能够认真阅读提供的相关阅读材料，从中受到启发，搜集到更多体现汉字神奇、有趣的资料。 4．学生通过综合性学习，能够增进对汉字的了解，感受汉字的美，激发对汉字的热爱之情，从而树立从小为纯洁祖国的语言文字做贡献意识。 5．通过活动学生能够很好地参与合作学习，提高自主学习的能力，从而促进探究意识的形成。 课前准备：相关的教学挂图 第一课时 激趣导入，揭示学习内容 1．导语：我们平常看书、读报、写信、作文都离不开汉字。看，老师在黑板上就写了两个汉字，即“汉字”。你们对汉字有更多的了解吗？ （学生可以自由发言，教师相机点拨） 2．打开书P77页，指名读关于汉字的介绍。 3．揭示内容。同学们，你们的发言，再加上刚才书上的介绍，这仅仅是对汉字的初步了解，你们想不想更多的了解汉字？好，让我们在这段时间里一起遨游汉字王国，开展综合性学习，感受汉字的有趣和神奇，了解汉字文化，并为纯洁祖国文字做些力所能及的事吧。（板书课题遨游汉字王国） 整体阅读，感受汉字的神奇 （一）教师谈话：首先，请大家一起走进课本P79—85页，让我们共同阅读“阅读材料1—4”，真实地感受汉字的神奇吧。 （二）教师出示阅读要求：

1．认真阅读“阅读材料1—4”，思考：这四则材料分别从哪个方面说明汉字有趣的？为什么说是有趣的？ 2．除了上述四种汉字有趣的现象外，你还知道哪些汉字有趣现象？ 3．阅读后，就自己的想法在小组内进行交流。 （三）学生自学、讨论、交流，教师参与学生活动。 （四）学生汇报，教师点拨。 1．学生汇报第一题。 [要点：A字谜；B谐音；C仓颉造字；D“册、典、删”的来历] （1）关于字谜：请学生先独立猜出谜底，然后在小组内交流自己的想法，最后在全班汇报。 [答案：萌；曼；日；香；；；刘、孙、杜、林] （2）关于谐音： 师问：课本中例举了几种有趣的谐音？ [答案：歇后语；古诗；对联；笑话] 师问：能说出是哪两个字谐音吗？ （3）关于仓颉造字：学生读完后，可以让学生用自己的话讲一讲这个传说。 （4）关于“册、典、删”的来历：学生读完后，同桌互相说一说这几个字是怎么造出来的，然后说一说 自己知道的其他汉字的来历。注意检查几个生字的读音。 2．学生汇报第二题。教师作适当评点。 总结拓展，激发学生探究 教师谈话：通过上面内容的学习，我们已经充分感受到汉字的有趣，的确，这也为我们进一步探究汉字的奥秘，进一步学习汉字提供了有效的途径。在下面的学习中，我们将利用这些有效途径开展丰富多彩的活动。 第二课时

材料表面工程技术练习题(答案)

材料表面工程技术练习题（答案） 一、解释名词 1.喷丸强化技术:利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗压力腐蚀能力的表面工程技术。 2.干法热浸渗:先将经常规方法脱脂除锈清洗后的清洁工件或钢材进行溶剂处理，干燥后再将工件浸入欲渗金属溶液中，保温数分钟后抽出，水冷。 3.粘结底层:某些材料能够在很宽的条件下喷涂并粘结在清洁、光滑的表面上，而且这类涂层表面粗糙度适中，对随后喷涂的其它涂层有良好的粘结作用。 4.溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面，通过能量传递，使固体的原子或分子逸出表面并沉积在基片或工件表面形成薄膜的方法。(在真空室中，利用荷能粒子轰击材料表面，使其原子获得足够的能量而溅出进入气相，然后在工件表面沉积的过程。) 5.分子束外延:在超高真空环境中，将薄膜诸组分元素的分子束流，直接喷到温度适宜的衬底表面上，在合适的条件下就能沉积出所需要的外延层。 6.激光合金化技术:激光合金化就是利用激光束将一种或多种合金元素快速熔入基体表面，从而使基体表层具有特定的合金成分的技术。换言之，它是一种利用激光改变金属或合金表面化学成分的技术。 7.物理气相沉积:在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其粒子化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。 8.真空蒸镀:在真空条件下，用加热蒸发的方法使镀料转化为气相，然后凝聚在基体表面的方法。

9.热喷涂工艺:热喷涂是用专用设备把某种固体材料熔化并使其雾化,加速喷射到机件表面,形成一特制薄层,以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的一种工艺方法。 10.气相沉积:气相沉积技术也是一种在基体上形成一层功能膜的技术，它是利用气相之间的反应，在各种材料或制品表面沉积单层或多层薄膜，从而使材料或制品获得所需的各种优异性能。 气相沉积技术一般可分为两大类:物理气相沉积(pvd)和化学气相沉积(cvd)。 11.合金电镀:在一个镀槽中，同时沉积含有两种或两种以上金属元素镀层称为合金电镀。 12.腐蚀:材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。 13.电镀:在含有欲镀金属的盐类溶液中，在直流电的作用下，以被镀基体金属为阴极，以欲镀金属或其它惰性导体为阳极，通过电解作用，在基体表面上获得结合牢固的金属膜的表面工程技术。 14.堆焊:在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金层的技术。 15.离子镀膜:真空蒸发镀膜:在真空室内，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体(基片/基板/衬底、工件)表面，凝结形成固态薄膜的方法。 16.化学转化膜:通过化学或电化学方法，使金属表面形成稳定的化合物膜层而不改变其金属外观(形状及几何尺寸)的一类技术。 17.表面工程技术:为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。 18.表面能:严格意义上指材料表面的内能，包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。

《综合性学习：遨游汉字王国》教学设计

《遨游汉字王国》单元导学 【教材分析】 《遨游汉字王国》是综合性学习单元，分为两个板块，分别是“有趣的汉字”、“我爱你，汉字”，每个部分都包括“活动建议”和“阅读材料”。“有趣的汉字”的阅读材料，分字谜、有趣的谐音、汉字的来历三个部分。字谜是中国特有的一种游戏形式，《字谜七则》提供的字谜是一些范例；《有趣的谐音》介绍了使用谐音的几种传统语文形式；《仓颉造字》是一个传说，介绍了汉字的来历；《“册”“典”“删”的来历》是一篇有关汉字的知识短文。“我爱你，汉字”的阅读材料，分汉字的演变、甲骨文的发现、街头错字、赞汉字四个部分。 【学情分析】 我们的学生虽处在语文教育资源比较丰富的地区，识字能力都比较强，但学生对汉字的特点和发展历史不够了解，因此，要引导学生加深对汉字和中华传统文化的感情，提高正确运用汉字的自觉性。 【教学理念】 通过综合性学习，激发对汉字的热爱，从而树立从小为纯洁祖国的语言文字做贡献的意识。在活动中培养合作意识和探究精神。根据阅读提示，制定活动计划，让综合性学习活动有序展开。通过“阅读材料”，了解汉字的起源，演变，激发学生热爱祖国文字。 【教学目标】 1.开展综合性学习，感受汉字的有趣和神奇，了解汉字文化。 2.通过综合性学习，学习制定活动计划，培养探究合作意识。 3.读“阅读材料”和相关资料，查找更多与汉字有关的资料。 【教学重点】 策划并开展简单的小组活动，学写活动计划。 【教学难点】 体会汉字的丰富有趣。 【教学过程】 一、谈话导入，激发兴趣 师：同学们，我们平时读书、看报、写信、写文章，都离不开汉字。（板书：汉字）那么，你们对汉字有多少了解呢？学生自由汇报。 师：同学们了解的知识可真丰富！那你们喜欢猜字谜吗？让我们先热身一下吧！（出示课件） 二、字谜揭题，了解概况

资料员继续教育培训计划、大纲、习题集

广东省资料员继续教育培训教学计划 一、编制说明 ㈠编制依据 1、《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》（JGJ/T250-2011，中华人民共和国行业标准，中国建筑工业出版社，2011。 ㈡参考教材 1、《资料员岗位知识与专业技能》，张玲主编，黄河水利出版社，2014年1月第1版。 2、《法律法规相关知识（内部资料）》，广东省建设教育协会主编，2013年11月。 ㈢教学学时 1、以下各岗位的继续教育培训学时均为42学时，其中包括《法律法规相关知识》6学时，各岗位专业新技术36学时。 二、施工现场专业人员继续教育培训教学计划 资料员继续教育培训教学计划

广东省资料员继续教育培训考试大纲 一、《资料员》法律法规相关知识培训考试大纲 第一章法律法规相关知识 1.1建设法规的概念、调整对象、建设法规体系、法律责任的种类及承担方式 1)掌握建设法规体系 2)掌握法律责任的种类及承担方式 3)熟悉建设法规的概念、调整对象 1.2《建筑法》、《建设工程安全生产管理条例》、《建设工程质量管理条例》 1)掌握建筑许可的有关规定 2)掌握建筑安全生产管理的有关规定 3)掌握建筑工程质量管理的有关规定 4)掌握施工单位的安全责任 5)掌握施工单位质量责任和义务的有关规定 6)掌握违反建设工程质量管理条例的法律责任的有关规定 7）熟悉建筑工程发包与承包的有关规定 8）熟悉建筑工程监理的有关规定 9.)熟悉违反建筑法的法律责任的有关规定 10）熟悉违反建设工程安全生产管理条例的法律责任的有关规定 11）熟悉建筑生产安全事故的应急救援和调查处理的有关规定

12）熟悉建设单位质量责任和义务的有关规定 13）熟悉监理单位质量责任和义务的有关规定 14）熟悉建设工程质量保修的有关规定 15)了解建设单位、勘察、设计、工程监理及其他有关单位的安全责任 16）了解建设工程安全生产监督管理的有关规定 17）了解建设工程质量监督管理的有关规定 1.3《安全生产法》、《安全生产许可证条例》、《生产安全事故报告和调查处理条例》 1)掌握生产经营单位安全生产保障的有关规定 2)掌握从业人员权利和义务的有关规定 3）熟悉安全生产监督管理的有关规定 4）熟悉违反安全生产法的法律责任的有关规定 5)熟悉安全生产许可证的有关规定 6）熟悉《生产安全事故报告和调查处理条例》生产安全事故的分级、事故报告、法律责任1.4《劳动法》、《劳动合同法》、《消防法》、《环境保护法》 1）掌握《劳动合同法》关于劳动合同的有关规定；《消防法》违反消防法的法律责任的有关规定；《环境保护法》关于违反污染物排放规定的法律责任 2）熟悉《劳动法》关于劳动安全卫生及女职工和未成年工特殊保护的有关规定；《环境保护法》关于排放污染物的有关规定 3）了解《消防法》建设工程火灾预防的有关规定 1.5《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》、《建筑施工特种作业人员管理规定》 1）掌握危险性较大的分部分项工程安全管理办法 2）熟悉危险性较大的分部分项工程范围 3）熟悉超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围 4）熟悉建筑施工特种作业人员管理规定 1.6《广东省住房和城乡建设厅关于建筑工程安全生产动态管理的办法》 1）掌握人员违规量化扣分的有关规定 2）掌握人员违规量化扣分的处理的有关规定 3）熟悉量化扣分的统计、量化扣分的执行有关规定 4）了解企业违规量化扣分及处理的有关规定 1.7《绿色施工导则》 1）熟悉绿色施工的总则和原则 2）熟悉绿色施工要点 3）了解发展绿色施工的新技术、新设备、新材料与新工艺 1.8建设工程纠纷主要种类和法律解决途径 1)掌握建设工程纠纷法律解决途径 2)熟悉建设工程纠纷主要种类 二、《资料员》专业知识培训考试大纲 第一章建设工程资料管理概述 1）掌握建设工程文件和档案的概念、施工单位的工程资料管理职责、资料员的基本要求、工作职责和工作内容 2）熟悉建设工程资料的组成、管理的一般要求、参建各方工程资料管理的基本职责、施工单位的工程资料管理、施工统计工作的基本原则和主要内容 3）了解建设工程文件和档案资料的载体与特征、建设工程资料归档整理依据、加强施工企业统计工作的措施 第二章建设工程资料立卷

部编五年级下册语文综合性学习：遨游汉字王国(教案)

部编五年级下册语文第三单元 汉字王国 汉字有着悠久的历史，传承着中华文化，记录着中国人的思想感情。横竖撇捺有乾坤，一点一画成文章，汉字的创造凝聚着中国人的智慧，并影响着中国人的思维方式，堪称我国的第五大发明。汉字是蕴含着中华民族独特审美性格的精灵，在她漫长的演变过程中，有着无数的动人故事和许多未解之谜。走进汉字王国，尽情遨游，感受汉字的魅力。 汉字真有趣，谜语、故事、谐音、形声字……，一个个妙趣横生。汉字展示了美感，包蕴着智慧，我们爱汉字。走进汉字的王国，我们会发现一个不一样的缤纷世界。我们要学汉字，规范使用汉字，让汉字在社会生活中发挥其应有的作用。 本组教材围绕着“遨游汉字王国”这个主题，引导学生进行综合性学习，初步了解汉字的特点和演变过程，加深学生对汉字和中华传统文化的感情，提高正 确运用汉字的自觉性。同时培养学生策划和开展活动、查找和运用资料的能力。 分类 具体内容 内容简说 教学要点 课时安排 综 合 性 学 习 汉字真有趣 活动建议： 1.搜集或编写字谜，开展猜 字谜活动。 2.查找体现汉字特点的古 诗、歇后语、对联、故事等材料，和同学交流，办一次趣味汉字交流会。 了解字谜、谐音的特点，查找相关的故事，体会汉字的有趣；初步把握形声字中声符、形符的特点和作用；学习搜集资料的基本方法。 1课时 阅读材料： 《字谜七则》提供的字谜是 一些范例，有三种形式：文字谜、 画谜、故事谜。通过猜谜使学生 感受汉字的有趣，初步认识字形 往往表示着一定的意义。 《门内添“活”字》是一个

关于汉字的历史故事，聪明的杨修由曹操写在花园门上的“活”字即猜想是嫌园门太宽大了。 《有趣的谐音》展示的是几则歇后语。 《“枇杷”和“琵琶”》告诉我们汉语中同音字多，不能随意乱用，否则会闹笑话。 《有趣的形声字》以几个形声字为例，介绍了形声字的演变过程以及形符和声符的意义、功用。 我爱你，汉 字 活动建议： 1.搜集更多的资料，围绕汉 字的历史或汉字书法，选择感兴 趣的内容写一写。 2.调查学校、社会用字不规 范的情况，写一份简单的研究性 报告。 了解汉 字字体的演 变过程，学习 欣赏汉字书 法艺术，培养 对祖国语言 文字的自豪 感；增强规范 用字的意识， 努力为纯洁 祖国的语言 文字做些力 所能及的事； 策划并开展 简单的小组 活动，学写活 动计划和简 单的研究性 报告。 1课时阅读材料： 《汉字字体的演变》用表格 的形式，以“日、月、车、马” 四个字为例展现了几千年来汉 字的演变过程。 《甲骨文的发现》主要介绍 了王懿荣首先发现甲骨文的故 事。从这个故事中我们可以了解 到我国现存的最早的文字是殷 商时期刻在龟甲和兽骨上的甲 骨文，距今已有四五千年。 《书法欣赏》给出了三个帖 本：南朝智永的楷书、唐代怀素 的草书、唐代欧阳询的行书，展 示了汉字之美。 《制定国家通用语言文字 法的必要性》节选自《关于〈中 华人民共和国国家通用语言文

部编版2021春五年级语文下册第三单元综合性学习：遨游汉字王国教案

综合性学习遨游汉字王国 板块一汉字真有趣 ［教学目标］ 1.通过阅读和查资料的方法，感受汉字的有趣和神奇，了解汉字文化。 2.学习制定活动计划，培养学生的探究合作意识。 3.增进对汉字的了解，感受汉字的美，引发学生对汉字的兴趣，激发对汉字的热爱之情。［教学重难点］ 1.制定切实可行的活动计划。 2.探索发现汉字的起源、演变以及神奇之处。感受汉字文化的无穷魅力，激发学生对汉字的热爱之情。 ［教学课时］2课时 第一课时 教学过程 一、导入新课 我们平常看书、读报、写信、作文都离不开汉字，汉字在我们的学习、工作或是生活中起着很重要的作用。你们想不想更多地了解汉字？今天就让我们一起遨游汉字王国，开展综合性学习，感受汉字的有趣和神奇，了解汉字文化，并为继承和发扬祖国文字文化做些力所能及的事吧。（板书课题：汉字真有趣） 二、阅读材料，整体感知 师：阅读五则材料，思考：这五则材料分别从哪个方面说明汉字的有趣？ （一）字谜七则 1.阅读材料1，明确这七则谜语的谜底，以及如何解谜的。（学生组内讨论解决问题，教师适当点拨或解析。） 2.这七则字谜的谜底是什么？ （1）第一到四则是字谜，谜底：日、田、立、也。 （2）第五、六则谜面是画，谜底也是猜字。谜底：休、斗。 （3）第七则谜底：默。

3.猜字谜的方法。 （1）会意法——总体理解谜面的意义，扣合谜底。 （2）加法——将笔画相加或将某些字相加，以扣合谜底。 （3）象形法——根据事物特征、汉字结构进行拟人拟物，加以形象化，引起联想，增加趣味。 （二）门内添“活”字 1.阅读材料2，指名说故事。 2.师小结：门内添活则为“阔”，汉字属于表意体系的文字，字形和字义有密切的关系。 （三）有趣的谐音、“枇杷”和“琵琶” 1.默读材料3和材料4，说说课文介绍了几种使用谐音的形式，材料中谐音的字词有哪些。（指名答） 2.生汇报： （1）歇后语和笑话。 （2）旧(舅)、无（吴）、输(书)、动（冻）、言（盐）、名(鸣)、枇杷（琵琶）。 3.说说这些歇后语在谐音方面有什么特点？（指名答） 师小结：歇后语是由近似谜面和谜底两部分组成的形象而俏皮的口头用语。这两部分之间有间歇，说的时候往往只说前一部分，把后一部分（真意所在）隐去，让听的人去猜测，所以叫歇后语。书上出现的是谐音性歇后语。它们的特点是借助同音或音近的联系，产生俏皮风趣的表达效果。 4.古诗中有时也运用谐音达到一语双关的表达效果。《“枇杷”和“琵琶”》就告诉我们汉语同音字多，不能随意乱用，否则会闹笑话。 （四）有趣的形声字 1.指名分自然段读，正音、点评。 2.理解材料内容。 （1）阅读材料5，说说读后知道了什么。（指名答） 生：了解了“星、凤、蜀、祭”四个字的来历。 （2）你还知道其他汉字的来历吗? （3）组织点评、总结：从这几个字的来历中，我们可以知道“象形”和“形声”是汉字产生初期十分重要的造字方法。 三、总结拓展，激发探究

材料表面工程基础

《材料表面工程基础》课后习题目录及答案 1.材料表面工程技术为什么能得到社会的重视获得迅速发展? 2.表面工程技术的目的和作用是什么? 3.为什么说表面工程是一个多学科的边缘学科? 4.为什么会造成表面原子的重组？ 5.什么是实际表面？什么是清洁表面？什么是理想表面？ 6.常用的材料表面处理预处理种类及方法有哪些？ 7.热喷涂技术有什么特点？ 8.热喷涂涂层的结构特点是什么？其形成过程中经历了哪几个阶段？ 9.简单分析热喷涂涂层的结合机理？ 10.热喷涂只要有哪几种喷涂工艺？各有什么特点？ 11.热喷涂材料有哪几大类？热喷涂技术在新型材料开发方面可以做什么工作？ 12.镀层如何分类？怎样选择使用？ 13.金属电镀包括哪些基本步骤？说明其物理意义。 14.电镀的基本原理？ 15.共沉积合金的相特点有几种类型？ 16.电刷镀的原理及特点是什么？ 17.什么叫化学镀？实现化学镀过程有什么方式。 18.与电镀相比，化学镀有何特点？ 19.热浸镀的基本过程是什么？控制步骤是什么？其实质是什么？ 20.形成热浸镀层应满足什么条件？

21.简述钢材热镀铝时扩散层的形成过程。 22.热镀铝的优缺点怎样？ 23.表面淬火与常规淬火的区别：临界温度上移、奥氏体成分不均匀、晶粒细化、硬度高、耐磨性好、抗疲劳强度高。 24.表面淬火层组成：淬硬区、过渡区和心部区。 25.硬化层厚度的测定：金相法和硬度法。 26.喷丸强化技术原理、特点、应用围。 27.感应加热淬火原理、涡流、集肤效应。 28.工件感应加热淬火的工艺流程。 29.各种表面淬火的特点和应用围。 30.什么是表面工程？表面工程技术的作用是什么？ 31.金属离子电沉积的热力学条件是什么？金属离子从水溶液中沉积的可能性取决于什么？ 32.什么是热喷涂技术？试简述热喷涂的特点。 33.热喷涂的涂层结构特点是什么？其涂层与基体的结合机理是什么？一般的等离子喷涂层不可能形成太厚的涂层，为什么？而HVOF技术则可以获得10余毫米厚的超厚涂层，又是为什么？ 34.化学镀的基本原理是什么？有哪些特点？ 35.材料表面工程技术是我校材料科学的学科优势之一？你对于我校材料表面技术的发展有什么想法和建议？ 36.材料表面耐腐蚀的技术有哪些？我国规定煤矿系统的井筒井架、电力塔架、广播发射塔等必须要进行钢结构长效防腐处理。一般的寿命要求30～50年。请

遨游汉字王国(新课标)_教案教学设计

遨游汉字王国(新课标) 本文是关于遨游汉字王国(新课标)，仅供参考，希望对您有所帮助，感谢阅读。 学习目标 ◆学生能从总体上明确综合性学习的要求，了解综合性学习的特点，为小学高年级综合性学习打下良好的基础. ◆学生通过综合性学习，学会制订活动计划，积极、主动地参与活动，并能通过独立或合作学习，较好地完成任务. ◆学生能够认真阅读教材提供的阅读材料，从中受到启发，搜集到更多体现汉字神奇、有趣的资料. ◆学生通过综合性学习，能够增进对汉字的了解，感受汉字的美，激发对汉字的热爱之情，能为纯洁祖国的语言文字做一些力所能及的事. ◆通过活动，学生能够很好地参与合作学习，提高自主学习的能力. 课前准备 相关的教学挂图、通过各种途径搜集的关于汉字的资料. 教学过程 第一课时 激趣导入.揭示学习内容 ◆导语：我们平常看书、读报、写信、作文都离不开汉字.看，老师在黑板上就写了两个汉字(即“汉字”).你们对汉字有哪些了解呢?(学生可以自由发言，教师相机点拨.) ◆打开书第76页，指名读关于汉字的介绍. ◆揭示内容.同学们，你们的发言，再加上刚才书上的介绍，仅仅是对汉字的初步了解，你们想不想更多地了解汉字?好，让我们在这段时间里一起遨游汉字王国，开展综合性学习，感受汉字的有趣和神奇，了解汉字文化，并为纯洁祖国文字做些力所能及的事吧.(板书课题“遨游汉字王国”) 整体阅读，感受汉字的神奇 ◆教师谈话：首先，请大家一起走进课本第78~83页，让我们共同阅读“阅读材料1—4”，感受汉字的神奇吧.

◆教师出示阅读要求. a．认真阅读“阅读材料1—4”，思考：这四则材料分别从哪个方面说明汉字的有趣的?为什么说是有趣的? b．除了上述四种有趣的汉字现象外，你还知道哪些有趣的汉字现象? c．阅读后，就自己的想法在小组内进行交流. ◆学生自学、讨论、交流，教师参与学生活动. ◆学生汇报，教师点拨. a．关于字谜：请学生先独立猜出谜底，然后在小组内交流自己的想法，最后在全班汇报. b．关于《有趣的谐音》： 师：课本中例举了几种有趣的谐音?(答：歇后语和笑话.) 师：能说出哪些字是字谐音吗? c．关于《仓颉造字》：学生读完后，可以让学生用自己的话讲一讲这个传说. d．关于《“册”“典”“删”的来历》：学生读完后，同桌互相说一说这几个字是怎么造出来的，然后说一说自己知道的其他汉字的来历.注意检查几个生字的读音. 总结拓展，激发学生探究 通过上面内容的学习，我们已经初步感受到汉字的有趣.的确，这也为我们进一步探究汉字的奥秘，进一步学习汉字提供了有效的途径.在下面的学习中，我们将利用这些有效途径开展丰富多彩的活动. 第二课时 合作讨论，制订活动计划 ◆引语：这一个单元的学习主要是开展活动来进行综合性学习.那么，我们应该如何开展好综合性学习呢? ◆提示：在我们的课文中，有对我们进行综合性学习的指导，让我们一起走进课本第77页. ◆学生自由读第77页上面关于综合性学习的要求. ◆学生汇报从这段话中了解到的综合性学习的要求.

材料表面工程教案

材料表面工程教案 李远睿编写 重庆大学材料科学与工程学院 2005年4月 前言Foreword 金属材料表面工程学科是涉及范围较广的学科。总的目的是：在保证材料整体强度水平不降低的基础上设法应用不同的现代技术手段赋予材料表面各种所需要的性能。本课程在介绍了金属表面的有关基础知识后，结合国内外最新的资料和信息及老师的科研实践，分别讲解：表面准备、表面冷塑性变性强化、表面覆层强化，高能量密度表面强化与改性、表面淬火强化，化学热处理表面强化及表面特殊涂覆处理和表面复合处理技术等内容。由于在热处理工艺学中学习了表面淬火强化和化学热处理等方面的内容，则在本课程中不再详细讨论了。 一综述： 1．金属材料表面工程学的地位。 金属材料，特别是钢铁材料，目前仍旧是机械,设备和工程构件的主要材料。国内机械行业曾对114 个大型企业耗用材料的统计资料表明：钢铁材料占93.13%；有色金属占1.85%；非金属材料占5.2%。目前存在的主要问题是：材料消耗多、利用率低、质量欠稳定、制成的零部件或工程结构失效较早等。 2．机械零件失效的主要形式： a 塑性变形。原因是材料强度不足或过载使用； b 断裂。有韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂三种类型； c 磨损。按磨损机理分为磨料磨损、冲蚀磨损、粘着磨损和疲劳磨损四类，各类磨损又可以细分为更具体的一些形式。 d 腐蚀。在环境及周围介质作用下，对金属材料及零件的腐蚀。

在以上四种失效形式中，磨损、疲劳和腐蚀占80%以上。由现代理化手段分析后证实：失效通常是从材料的表面开始的，而且往往是因其表面性能不高所致。故研究金属材料的表面及其相应的强化方法有十分重要的意义。 二表面强化技术的分类及概况。 1．分类。通常按表面强化技术的性质分类，可以分为： a化学热处理表面强化；b表面淬火强化；c表面覆层（化成处理覆层、覆衬、CVP、PVD薄膜和热浸渗）强化及装饰；d表面冷塑性变形强化；e表面复合强化；f表面高能量密度改性与强化。 2．各类表面强化的概况。 a 化学热处理表面强化。即用渗入原子在材料表层内扩散而形成人工内污染层，以改变表层的化学成分为先决条件，再进行不同处理后赋与表面和内部不同的组织，从而具有不同性能的表面强化方法。例如：钢的渗碳、氮化、碳氮共渗、渗硼、热浸渗和渗金属等等。 b 表面淬火。不改变材料的化学成分，只是因表层相变而产生的强化方法称为表面淬火。例如：高频、中频和表面感应加热淬火、火焰加热表面淬火、电子束、激光（Laser）束加热表面淬火等。 c 表面冷塑性变形强化。在金属材料的再结晶温度之下，使其表层发生冷塑性变形后达到表层加工硬化，弥补其表面轻微脱碳和细小缺陷并形成表层残余压应力的强化方法称为表面冷塑性变形强化。其显著作用就是提高金属材料及其制品的高周疲劳寿命，且材料本身强度愈高，其表面强化效果愈显著。表面冷塑性变形强化的方法有：表面滚压、内孔挤压和表层喷丸强化。其中，喷丸强化用得最普遍。 d 表面覆层强化及装饰。使金属表面获得特殊的覆盖层，以提高其耐磨、耐蚀、抗疲劳及装饰等目的工艺方法都称为表面覆层强化及装饰。它分为：表面镀膜，化成处理和表面覆衬。表面镀膜主要有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和分子外延技术等；化成处理主要有：化学镀、电镀、发蓝、发黑、磷化和铝的阳极氧化等；表面覆层主要为热喷涂、热堆焊覆层（衬）和用玻璃和地沥清等覆衬于其表面，以达到耐热、耐蚀、防滑、修复尺寸和防腐等目的。 e高能量密度表面强化。以极高密度的能量作用于金属表面使其发生物理、化学变化，达到强化或表面改性的目的称为高能量密度表面强化。特点是：方法简单、时间短、变形小、高效率等，但设备复杂，造价高。采用：电子束、激光束、太阳能和高频冲击表面感应加热等。能量密度：以电子束和激光束提供的能量密度最高，可达到：

表面工程复习题及答案~

“材料表面工程”复习题 一、名词解释 表面工程技术：为满足特定的工程需求，使材料或零部件表面具有特殊的成分、结构和性能(或功能)的化学、物理方法与工艺。 表面能：严格意义上指材料表面的内能，包括原子的动能、原子间的势能以及原子中原子核和电子的动能和势能等。 洁净表面：材料表层原子结构的周期性不同于体内，但其化学成分仍与体内相同的表面。 清洁表面：一般指零件经过清洗(脱脂、浸蚀等)以后的表面。 区别：洁净表面允许有吸附物，但其覆盖的几率应该非常低。洁净表面只有用特殊的方法才能得到。清洁表面易于实现，只要经过常规的清洗过程即可。洁净表面的“清洁程度”比清洁表面高。 吸附作用：物体表面上的原子或分子力场不饱和，有吸引周围其它物质(主要是气体、液体)分子的能力。 磨损：相对运动的物质摩擦过程中不断产生损失或残余变形的现象。 腐蚀：材料与环境介质作用而引起的恶化变质或破坏。 极化：腐蚀电池工作时，阴、阳极之间有电流通过，使阴、阳极之间的电位差(实际电极电位)比初始电位差要小得多的现象。 钝化：由于金属表面状态的改变引起金属表面活性的突然变化，使表面反应速度急剧降低的现象。(阳极反应受阻的现象) 表面淬火：用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3(对亚共析钢)或者Ac1(对过共析钢)之上(奥氏体化)，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程。 喷丸强化：利用高速喷射的细小弹丸在室温下撞击受喷工件的表面，使表层材料在再结晶温度之下产生弹、塑性变形，并呈现较大的残余压应力，从而提高工件表面强度、疲劳强度和抗应力腐蚀能力的表面工程技术。(喷丸强化技术) 热扩渗：将工件放在特殊介质中加热，使介质中某一种或几种元素渗入工件表面，形成合金层(或掺杂层)的工艺。(化学热处理技术) 热喷涂：采用各种热源使涂层材料加热熔化或半熔化，然后用高速气体使涂层材料分散细化并高速撞击到基体表面形成涂层的工艺过程。 热喷焊：采用热源使涂层材料在基体表面重新熔化或部分熔化，实现涂层与基体之间、涂层内颗粒之间的冶金结合，消除孔隙的表面处理技术。(喷焊) 堆焊：在零件表面熔敷上一层耐磨、耐蚀、耐热等具有特殊性能合金层的技术。