9、納米表面工程技術展望

　　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，通過特定的加工技術、加工手段，對固體表面進行強化、改性、超精細加工，或賦予表面新功能的系統工程。因其以具有許多特質的低維非平衡材料為基礎，它的研究和發展將產生具有力、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大，表面加工技術的作用將更加突出。傳統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材料進行表面超精加工是納米表面工程的主體技術。納米表面工程技術是極具應用前景和市場潛力的。據德國科技部統計，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制作納米復合鍍層

　　在傳統的電鍍液中加入零維或一維納米質點粉體材料可形成納米復合鍍層。用于模具的Cr-DNP納米復合鍍層，可使模具壽命延長、精度持久不變，長時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合鍍層。如將n-ZrO2納米粉體材料加入Ni-W-B非晶態復合鍍層，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納米復合鍍層，在500℃以上，與Ni基、Cr基、Co基復合鍍層相比，工件表面的高溫耐磨性能大為提高。在傳統的電刷鍍溶液中，加入納米粉體材料，也可制備出性能優異的納米復合鍍層。

　　9.2制作納米結構涂層

　　熱噴涂技術是制作納米結構涂層的一種極有競爭力的方法。與其它技術相比，它有許多優越性：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，以及容易形成復合涂層等等。與傳統熱噴涂涂層相比，納米結構涂層在強度、韌性、抗蝕、耐磨、熱障、抗熱疲勞等方面都有顯著改善，且一種涂層可同時具有上述多種性能。