9、納米表面工程技術(shù)展望

　　納米表面工程是以納米材料和其它低維非平衡材料為基礎(chǔ)，通過特定的加工技術(shù)、加工手段，對固體表面進(jìn)行強(qiáng)化、改性、超精細(xì)加工，或賦予表面新功能的系統(tǒng)工程。因其以具有許多特質(zhì)的低維非平衡材料為基礎(chǔ)，它的研究和發(fā)展將產(chǎn)生具有力、熱、聲、光、電、磁等性能的許多低維度、小尺寸、功能化表面。與傳統(tǒng)表面工程相比，納米表面工程取決于基體性能和功能的因素被弱化，表面處理、改性和加工的自由度擴(kuò)大，表面加工技術(shù)的作用將更加突出。傳統(tǒng)材料表面的低維化材料生長、組裝，以及利用低維化材料對傳統(tǒng)材料進(jìn)行表面超精加工是納米表面工程的主體技術(shù)。納米表面工程技術(shù)是極具應(yīng)用前景和市場潛力的。據(jù)德國科技部統(tǒng)計(jì)，在2000年材料表面的納米薄膜器件組裝和超精度加工的市場容量接近6000億美元。

　　9.1制作納米復(fù)合鍍層

　　在傳統(tǒng)的電鍍液中加入零維或一維納米質(zhì)點(diǎn)粉體材料可形成納米復(fù)合鍍層。用于模具的Cr-DNP納米復(fù)合鍍層，可使模具壽命延長、精度持久不變，長時(shí)間使用鍍層光滑無裂紋。納米材料還可用于耐高溫的耐磨復(fù)合鍍層。如將n-ZrO2納米粉體材料加入Ni-W-B非晶態(tài)復(fù)合鍍層，可提高鍍層在550-850℃的高溫抗氧化性能，使鍍層的耐蝕性提高2-3倍，耐磨性和硬度也都明顯提高。采用Co-DNP納米復(fù)合鍍層，在500℃以上，與Ni基、Cr基、Co基復(fù)合鍍層相比，工件表面的高溫耐磨性能大為提高。在傳統(tǒng)的電刷鍍?nèi)芤褐校�加入納米粉體材料，也可制備出性能優(yōu)異的納米復(fù)合鍍層。

　　9.2制作納米結(jié)構(gòu)涂層

　　熱噴涂技術(shù)是制作納米結(jié)構(gòu)涂層的一種極有競爭力的方法。與其它技術(shù)相比，它有許多優(yōu)越性：工藝簡單，涂層和基體選擇范圍廣，涂層厚度變化范圍大，沉積速率快，以及容易形成復(fù)合涂層等等。與傳統(tǒng)熱噴涂涂層相比，納米結(jié)構(gòu)涂層在強(qiáng)度、韌性、抗蝕、耐磨、熱障、抗熱疲勞等方面都有顯著改善，且一種涂層可同時(shí)具有上述多種性能。