表面范文10篇

教學(xué)目標(biāo)

1．理解圓柱的側(cè)面積和表面積的含義．

2．掌握?qǐng)A柱側(cè)面積和表面積的計(jì)算方法．

3．會(huì)正確計(jì)算圓柱的側(cè)面積和表面積．

教學(xué)重點(diǎn)

理解求表面積、側(cè)面積的計(jì)算方法，并能正確進(jìn)行計(jì)算．

摘要TK聚合物砂漿是一種新型的混凝土表面修補(bǔ)加固材料，具有粘結(jié)強(qiáng)度高、干縮變形小、抗壓模量低，抗氯離子和硫酸鹽離子侵蝕能力強(qiáng)的特點(diǎn)，而且可顯著提高護(hù)筋阻銹能力，還具有一定的補(bǔ)償收縮性能，同時(shí)價(jià)格比同類(lèi)產(chǎn)品低。本文結(jié)合江蘇省淮海農(nóng)場(chǎng)多個(gè)混凝土建筑物工程現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)加固和防碳化噴涂實(shí)例，介紹了TK聚合物砂漿的主要性能、使用范圍和TK聚合物砂漿施工質(zhì)量控制方法，并提出施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞TK聚合物砂漿混凝土表面修補(bǔ)加固施工方法質(zhì)量控制注意事項(xiàng)

1概況

1999年12月～2000年4月，筆者對(duì)淮海農(nóng)場(chǎng)混凝土建筑物進(jìn)行了全面調(diào)查，并用回彈儀測(cè)驗(yàn)了建筑物的混凝土強(qiáng)度，用酸酞試液測(cè)驗(yàn)了碳化深度。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有混凝土建筑物耐久性不良。主要表現(xiàn)在：①混凝土碳化和裂縫問(wèn)題普遍存在；②沿海地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴(yán)重；③臨水混凝土表面凍融松散剝落破壞；④混凝土表面沖磨破壞、機(jī)械磨損、磨蝕破壞以及化學(xué)侵蝕；⑤堿骨料反應(yīng)破壞等。這些問(wèn)題嚴(yán)重影響混凝土建筑物壽命和外觀，甚至危及混凝土建筑物的正常運(yùn)行和安全。為了提高混凝土建筑物的耐久性，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，其后我們對(duì)淮海農(nóng)場(chǎng)內(nèi)的3座大梁混凝土剝落且有露筋現(xiàn)象的公路橋、15座出現(xiàn)大面積混凝土碳化且鋼筋銹蝕嚴(yán)重的農(nóng)田排灌泵站的工作橋、5座出現(xiàn)大面積混凝土剝落、碳化和鋼筋銹蝕嚴(yán)重的節(jié)制閘機(jī)架橋等工程采用TK聚合物砂漿(由水利部天津水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院科學(xué)研究所研制)進(jìn)行修補(bǔ)加固，總面積達(dá)3050m2，防碳化噴涂面積約3400m2。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因材料或施工原因而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，防碳化涂層沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脫落起皮現(xiàn)象。在施工中，我們?cè)鴮?duì)只有3d齡期修補(bǔ)砂漿進(jìn)行鑿除檢查，結(jié)果鑿除的砂漿普遍能粘下老混凝土面。經(jīng)過(guò)2a的多次運(yùn)行，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)脫落和出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，這說(shuō)明TK聚合物砂漿是一種理想的修補(bǔ)材料。

2TK聚合物砂漿的主要性能及適用范圍

TK聚合物砂漿是一種新型的混凝土表面修補(bǔ)材料，是以少量水溶性聚合物改性劑，再摻入一定量的活性成分、膨脹成分而配制成的TK聚合物防滲、防碳化、防腐砂漿。由于聚合物及活性成分的摻入，改善了聚合物水泥砂漿的物理、力學(xué)及耐久性能。主要體現(xiàn)在：

【摘要】本文所述的不規(guī)則曲面殼體外表面檢測(cè)技術(shù)是對(duì)應(yīng)目前不規(guī)則曲面殼體零件加工過(guò)程中的技術(shù)缺陷而設(shè)計(jì)的一種外表面檢測(cè)技術(shù)。該不規(guī)則曲面殼體外表面檢測(cè)裝置由底板、頂板、滑板、檢測(cè)氣缸、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器以及工控PC組成。通過(guò)該技術(shù)不僅能一次性完成整個(gè)檢測(cè)，同時(shí)還能達(dá)到提高效率，節(jié)約成本的目的。

【關(guān)鍵詞】不規(guī)則；殼體；外表面；檢測(cè)技術(shù)

1不規(guī)則曲面殼體外表面檢測(cè)研制背景

目前鑄件企業(yè)在加工不規(guī)則曲面殼體時(shí)，對(duì)于批量生產(chǎn)的不規(guī)則曲面殼體零件，尤其是由模具沖壓或者注射成型的不規(guī)則曲面殼體零件，企業(yè)通常的做法是在試產(chǎn)階段抽檢部分產(chǎn)品，抽檢時(shí)也只能對(duì)其不規(guī)則曲面上的一些重要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，不能對(duì)不規(guī)則曲面殼體做到精確檢測(cè)。目前檢測(cè)不規(guī)則曲面殼體零件所用的方法主要分兩種：一種方法是采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)；另一種方法是采用普通的卡尺或千分尺，配合一些專(zhuān)門(mén)的量具進(jìn)行檢測(cè)。無(wú)論采用哪種檢測(cè)方法，都是通過(guò)一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)效率較低，并且存在人為偏差，更主要的是無(wú)法快速完成大批量不規(guī)則曲面殼體的檢測(cè)，不適合大批量生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)的需要。另外，三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x價(jià)格昂貴，專(zhuān)門(mén)量具的制作也需要花費(fèi)較大資金。目前所用檢測(cè)技術(shù)存在技術(shù)缺陷，而且效率低、成本高。因此急需一種可以實(shí)現(xiàn)對(duì)批量不規(guī)則曲面殼體外表面連續(xù)檢測(cè)的技術(shù)。

2不規(guī)則曲面殼體外表面檢測(cè)技術(shù)的研制

2.1技術(shù)概述

摘要：采取逆向方法對(duì)整體外形為回轉(zhuǎn)體、表面存在非規(guī)則凹凸起伏的瓶體進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)，可以借鑒原有瓶體藝術(shù)性，同時(shí)提高設(shè)計(jì)效率。文章介紹了針對(duì)此類(lèi)造型瓶體進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的一些問(wèn)題。采用GeomagicDesignX軟件中的自動(dòng)曲面擬合功能，根據(jù)造型調(diào)整擬合網(wǎng)格，能達(dá)到十分理想的擬合效果，重構(gòu)模型偏差在允許范圍內(nèi)，模型創(chuàng)建效果非常理想。

關(guān)鍵詞：非規(guī)則表面；逆向設(shè)計(jì)；自動(dòng)曲面擬合

逆向設(shè)計(jì)過(guò)程即對(duì)產(chǎn)品實(shí)物或樣件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，利用三維逆向造型設(shè)計(jì)軟件對(duì)實(shí)物或樣件進(jìn)行數(shù)字化CAD模型重構(gòu)，并進(jìn)一步用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析、再設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、數(shù)控加工的過(guò)程。相較于正向設(shè)計(jì)零基礎(chǔ)設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，逆向設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)在于利用已有的模型數(shù)據(jù)進(jìn)行外觀及功能的修改和更新，可大大提高設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)難度。逆向設(shè)計(jì)一般流程如圖1所示，其中數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型重構(gòu)是產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要圍繞非規(guī)則表面瓶體，研究在其上進(jìn)行逆向設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題。

1數(shù)據(jù)采集

1.1瓶體特點(diǎn)。本文中研究的兩個(gè)瓶體表面均為曲面或非規(guī)則瓶體，主要形狀均為回轉(zhuǎn)體。瓶體A（如圖2）表面為流暢的曲線線條，瓶身一部分有凹凸的花草造型，花草造型比較生動(dòng)，呈不規(guī)則形狀，如果采用正向建模，需要具有較高的繪畫(huà)基礎(chǔ)，一定的藝術(shù)基礎(chǔ)。瓶體B（如圖3）瓶身上窄下寬，整體比例和諧優(yōu)美，瓶身表面呈凹凸曲線型，表面花紋無(wú)規(guī)則。如果利用這兩個(gè)瓶體進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，快速獲取瓶體整體造型CAD數(shù)字化模型是關(guān)鍵一步，因此，以上兩個(gè)瓶體特點(diǎn)可以代表一部分的非規(guī)則表面瓶體。1.2數(shù)據(jù)采集要求。由于兩個(gè)瓶體并非完全對(duì)稱(chēng)，不適合采用掃描部分?jǐn)?shù)據(jù)并陣列的操作，需要將瓶身整體數(shù)據(jù)完整掃描。考慮到所用手持掃描儀的掃描精度，其中瓶體A掃描時(shí)需要著重將凹凸的花草造型進(jìn)行掃描以保證在后續(xù)數(shù)據(jù)處理及實(shí)體化時(shí)最大程度保留細(xì)節(jié)。瓶體B掃描時(shí)需要將凹陷處的數(shù)據(jù)掃描完整，花紋拐角的細(xì)節(jié)處掃描完整。兩瓶體的瓶口瓶身均為規(guī)則圓形，因此在掃描時(shí)此部分的掃描數(shù)據(jù)可以不要求完全呈現(xiàn)。1.3數(shù)據(jù)采集操作。數(shù)據(jù)采集主要分為采集準(zhǔn)備工作及采集過(guò)程兩部分。采集準(zhǔn)備工作需要進(jìn)行掃描儀的校準(zhǔn)，標(biāo)定點(diǎn)的粘貼以保證后續(xù)掃描數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)；采集過(guò)程中需要隨時(shí)注意數(shù)據(jù)采集情況并將數(shù)據(jù)缺失的部分進(jìn)行二次采集以使數(shù)據(jù)達(dá)到完整程度。由于本文中的實(shí)物為非規(guī)則表面，因此在實(shí)際數(shù)據(jù)采集時(shí)需要格外注意事物表面凹凸的細(xì)節(jié)部位及銜接拐角部位。（1）前期準(zhǔn)備工作。為了保證實(shí)物數(shù)據(jù)采集時(shí)的精度，在實(shí)物掃描開(kāi)始前須進(jìn)行掃描儀的校準(zhǔn)。本次掃描采用的是Handyscan300手持式掃描儀，掃描時(shí)需要保證實(shí)物放置的平面光滑無(wú)反光，避免對(duì)掃描過(guò)程及掃描結(jié)果產(chǎn)生干擾，再次可將深色絨布放置在掃描平面上。在實(shí)物標(biāo)定點(diǎn)的粘貼上，要遵循數(shù)量、位置適宜并且盡量避開(kāi)有明顯特征部位的規(guī)則。數(shù)量過(guò)多會(huì)對(duì)表面掃描數(shù)據(jù)造成影響，數(shù)量過(guò)少可能造成公共點(diǎn)過(guò)少?gòu)亩鵁o(wú)法過(guò)渡的問(wèn)題，保證每個(gè)掃描面與下一個(gè)掃描面有3至5個(gè)公共點(diǎn)即可。粘貼位置需無(wú)規(guī)律，避免掃描時(shí)由于標(biāo)定點(diǎn)位置相似導(dǎo)致無(wú)法掃描。（2）實(shí)物數(shù)據(jù)采集。開(kāi)始掃描時(shí)，需找到實(shí)物最佳擺放位置并擺放穩(wěn)固，以保證能夠掃描到盡可能多的標(biāo)定點(diǎn)以便后續(xù)掃描過(guò)渡。掃描時(shí)需要隨時(shí)注意軟件顯示界面，觀察掃描數(shù)據(jù)情況，注意掃描儀與實(shí)物的距離，控制掃描儀掃描范圍。在實(shí)物整體掃描完成后可暫停掃描，通過(guò)軟件查看掃描數(shù)據(jù)情況，對(duì)于掃描數(shù)據(jù)不完整的細(xì)節(jié)處應(yīng)當(dāng)進(jìn)行二次掃描，以保證獲得完整的表面數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)采集結(jié)束。在實(shí)物數(shù)據(jù)采集完成后關(guān)閉掃描儀，可以預(yù)先將多余雜點(diǎn)刪除后，再保存掃描數(shù)據(jù)以便后續(xù)數(shù)據(jù)處理。1.4數(shù)據(jù)采集要點(diǎn)對(duì)于類(lèi)似瓶體A、瓶體B這一類(lèi)的非規(guī)則曲面物體進(jìn)行掃描時(shí)，前期數(shù)據(jù)采集階段需要全面地觀察實(shí)物瓶體特點(diǎn)，這樣在后續(xù)粘貼標(biāo)定點(diǎn)及掃描時(shí)能夠更好地把握粘貼位置及掃描角度。粘貼標(biāo)定點(diǎn)時(shí)數(shù)量一定要適宜，標(biāo)定點(diǎn)數(shù)量過(guò)多并不會(huì)使掃描過(guò)程更加容易，反而容易造成后續(xù)掃描數(shù)據(jù)錯(cuò)亂。在標(biāo)定點(diǎn)粘貼位置的選擇上，盡可能選擇光滑、表面特征較少的區(qū)域，盡可能保證特征部位數(shù)據(jù)的完整性。掃描過(guò)程中保證掃描儀與實(shí)物距離在規(guī)定范圍內(nèi)，實(shí)物擺放的初始位置需能夠掃描到盡可能多的標(biāo)定點(diǎn)以便后續(xù)掃描過(guò)程的過(guò)渡。瓶體A的花草細(xì)節(jié)在掃描時(shí)需要多次、多角度掃描，以使掃描數(shù)據(jù)盡可能完整；瓶體B的凹凸花紋同樣需要多角度，必要的時(shí)候可借助橡皮泥使實(shí)物呈一定角度擺放，從而使拐角處等細(xì)節(jié)更易掃描到。

2數(shù)據(jù)處理

摘要：在混凝土表面涂覆不同的界面劑，然后用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼玻璃纖維并成型FRP薄板。測(cè)試FRP與混凝土粘接界面的抗剪強(qiáng)度，結(jié)果以偶聯(lián)劑配制的界面劑最佳，但抗剪強(qiáng)度對(duì)偶聯(lián)劑具有選擇性。分析偶聯(lián)劑的增強(qiáng)機(jī)理，供體外粘貼混凝土結(jié)構(gòu)加固參考。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)加固粘接FRP玻璃纖維界面劑偶聯(lián)劑

一．引言

通過(guò)體外粘貼薄層材料的方法（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“粘貼法”）加固混凝土結(jié)構(gòu)已有較普遍的工程應(yīng)用，包括粘鋼、碳纖維、玻璃纖維等。其中粘貼玻璃纖維及碳纖維具有較好的可操作性，又以粘貼玻璃纖維造價(jià)更低。因此本文僅以玻璃纖維的粘貼為研究對(duì)象。

粘貼法固然是通過(guò)粘貼界面?zhèn)鬟f應(yīng)力，使外貼材料與原結(jié)構(gòu)形成整體，有效承載。通常情況下粘貼界面主要是通過(guò)剪切方式進(jìn)行應(yīng)力傳遞，因此粘貼加固混凝土結(jié)構(gòu)的的關(guān)鍵問(wèn)題是粘接界面的抗剪強(qiáng)度。從受彎構(gòu)件外貼纖維加固的大量文獻(xiàn)中可見(jiàn)，構(gòu)件在極限荷載作用下幾乎均為界面受剪破壞。為此本文以如何提高界面的剪切強(qiáng)度為宗旨，用不同的表面處理劑涂覆混凝土表面，研究對(duì)粘接界面抗剪強(qiáng)度的影響。

二．實(shí)驗(yàn)方法、內(nèi)容

摘要：表面強(qiáng)化是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外廣泛研究應(yīng)用的工藝之一。常用的金屬表面形變強(qiáng)化方法主要有滾壓、內(nèi)擠壓和噴丸等工藝，其強(qiáng)化效果顯著，成本低廉。筆者主要概括了表面強(qiáng)化技術(shù)的分類(lèi)、目的和作用，分析了形變強(qiáng)化方法的特點(diǎn)以及目前表面強(qiáng)化主要研究方法的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：表面形變；強(qiáng)化技術(shù)；滾壓；內(nèi)擠壓；噴丸

引言

材料表面處理技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)材料表面技術(shù)，是材料科學(xué)的一個(gè)重要分支，是在不改變基體材料的成分和性能（或雖有改變而不影響其使用）的條件下，通過(guò)某些物理手段（包括機(jī)械手段）或化學(xué)手段來(lái)賦予材料表面特殊性能，以滿足產(chǎn)品或零件使用需要的技術(shù)和工藝。材料表面技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用，大幅度提高了產(chǎn)品（尤其是金屬零件）的性能、質(zhì)量和壽命，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因而深受各國(guó)政府和科技界的重視。

1表面形變強(qiáng)化原理

通過(guò)機(jī)械手段（滾壓、內(nèi)擠壓和噴丸等）在金屬表面產(chǎn)生壓縮變形，使表面形成形變硬化層（此形變硬化層的深度可達(dá)0.5～1.5mm），從而使表面層硬度、強(qiáng)度提高。

摘要：按一定時(shí)間梯度將除膜鋁片與氧氣接觸，隨后與稀硫酸反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)生的氣泡多少，可以說(shuō)明鋁與氧氣結(jié)合生成氧化鋁薄膜，但膜是逐漸形成的。對(duì)比除膜鋁片和帶膜鋁片與鹽酸、硫酸、硫酸銅的反應(yīng)，可以驗(yàn)證鋁片表面氧化膜的致密性。此實(shí)驗(yàn)原料易得無(wú)毒，理論建立在學(xué)生已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，適合教師進(jìn)行課堂演示。

關(guān)鍵詞：氧化鋁；氧化膜；驗(yàn)證；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

無(wú)論是初中化學(xué)還是高中化學(xué)，對(duì)于鋁不易生銹的原因都是直接用“鋁與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁薄膜，這層膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用”［1］說(shuō)明，教師在課堂教學(xué)中也往往是直接進(jìn)行注入式教學(xué)，而沒(méi)有實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，這不利于學(xué)生直觀理解與掌握知識(shí)，同時(shí)也不利于學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。此外，高中新教材對(duì)鋁表面氧化膜性質(zhì)的表述為:“酸、堿還有鹽等可直接侵蝕鋁的保護(hù)膜（氧化鋁也能與酸或堿反應(yīng)）。”［2］如何證明鋁片表面存在一層致密的氧化膜？這層膜是不是立即形成的？它是否能溶于所有的酸？

1研究現(xiàn)狀

鑒于以上原因，有許多一線教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)向?qū)W生證明鋁片表面存在一層致密的氧化膜。

1.1加熱熔融不滴落

摘要：隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械向大型化、復(fù)合化方向發(fā)展，對(duì)觸土部件的綜合性能提出了更高的要求，觸土部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)和表面改性已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)近20年國(guó)內(nèi)外有關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械耐磨涂層的研究報(bào)道進(jìn)行評(píng)述，歸納分析涂層制備技術(shù)、耐磨材質(zhì)方面的報(bào)道，概述仿生涂層的研究現(xiàn)狀，提出耐磨涂層目前研究的不足及未來(lái)發(fā)展的方向，以期為農(nóng)機(jī)部件表面改性相關(guān)領(lǐng)域的研究和技術(shù)發(fā)展提供理論依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；觸土部件；表面改性；耐磨涂層

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的觸土部件如犁壁、犁鏵、耙片等在工作時(shí)因磨損、腐蝕、粘附引起的早期失效與報(bào)廢，嚴(yán)重縮短農(nóng)機(jī)的使用壽命[1-3]。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械向大型化、復(fù)合化方向發(fā)展，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械觸土部件的綜合性能的要求越來(lái)越高[4]，觸土部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)和表面改性成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。提高觸土部件使用壽命的方法主要有三種[5]：(1)合理設(shè)計(jì)易損件結(jié)構(gòu)；(2)開(kāi)發(fā)新型整體耐磨材料；(3)對(duì)易損件表面進(jìn)行強(qiáng)化處理。通過(guò)合理設(shè)計(jì)易損件結(jié)構(gòu)以降低磨耗、提高使用壽命是有限度的，而新型整體抗磨材料的開(kāi)發(fā)往往受到金屬價(jià)格的限制[6]。在實(shí)際生產(chǎn)中，磨損失效通常發(fā)生在部件表層，如礦山機(jī)械鉆頭、農(nóng)業(yè)機(jī)械犁鏵及犁壁等表面。利用表面強(qiáng)化技術(shù)處理零部件表面，所獲得的表面層厚度在幾微米到幾毫米之間，降低了涂層制備的成本；同時(shí)可以顯著降低磨耗，有效提高硬度、疲勞強(qiáng)度，從而提高部件壽命[7-9]，在耐磨涂層制備過(guò)程中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而備受青睞。針對(duì)耐磨涂層與基體難以結(jié)合的技術(shù)瓶頸，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了系統(tǒng)而又深入的研究，主要有：(1)改進(jìn)傳統(tǒng)耐磨涂層的制備方法，提出加工制造耐磨涂層的新方法，如激光熔覆、釬涂等；(2)開(kāi)展了耐磨涂層中耐磨材質(zhì)的研究，如鎳鉻合金、碳化鎢、陶瓷氧化鋁等，揭示不同耐磨材質(zhì)對(duì)復(fù)合涂層組織性能的影響規(guī)律；(3)開(kāi)展仿生耐磨涂層的研究，依據(jù)動(dòng)植物體表可降低挖掘阻力、土壤粘附和運(yùn)動(dòng)磨損，為農(nóng)機(jī)耐磨涂層的設(shè)計(jì)提供全新的設(shè)計(jì)思路。文中主要從制備技術(shù)、耐磨材質(zhì)以及仿生涂層三個(gè)方面評(píng)述國(guó)內(nèi)外有關(guān)農(nóng)業(yè)機(jī)械耐磨涂層的研究報(bào)道，概述仿生涂層的研究進(jìn)展，提出耐磨涂層目前研究的不足及未來(lái)發(fā)展的方向，以期為農(nóng)機(jī)表面改性相關(guān)領(lǐng)域的工程研究和技術(shù)發(fā)展提供理論支撐和參考信息。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械耐磨涂層的研究概況

近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)農(nóng)機(jī)表面耐磨涂層的制備方法進(jìn)行了大量研究，耐磨材質(zhì)的選取主要有鎳鉻合金、碳化鎢、氮化物、陶瓷、氧化鋁等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，科研機(jī)構(gòu)有20多家，國(guó)內(nèi)有關(guān)耐磨涂層的研究成果已超過(guò)50篇(包括期刊、會(huì)議論文、學(xué)位論文及專(zhuān)利)，其中成果最為豐碩的是吉林大學(xué)(10篇)。具有代表性的研究成果如表1所示。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械耐磨涂層的研究概況

1．液體表面張力的特征

物質(zhì)有三態(tài)、液態(tài)物質(zhì)的表面層由于分子力的作­用形成一層如同張緊的橡皮膜一樣的液膜，且有自行收縮的趨勢(shì)，如果­在液面作一長(zhǎng)為L(zhǎng)的線段，則線段兩邊液面上有一張力F作用于L且力的方向與線段垂直，大小與線段長(zhǎng)度L成正比。其中比例系數(shù)即稱(chēng)為液體表面張力系數(shù)，它等于單位長(zhǎng)度直線兩旁液面分子之間的相互作用力，由于組成不同的物質(zhì)的分子不同，且在同一液體中不同溫度分子的動(dòng)能、勢(shì)能不同，分子間的引力不同，所以張力系數(shù)也不同。因此，這種張力系數(shù)就成了描述液體特性的一個(gè)重要參數(shù)。在生物工程、化學(xué)研究中有重要研究意義。目前，測(cè)定液體表面張力系數(shù)的方法常用的有拉脫法、毛細(xì)管法、最大泡壓法和滴重法；

液體中分子之間存在著相互吸引力。表面張力是一種表示液體分子之間吸引力大小的量度。液體分子間隙較氣體的小，分子相互作用較氣體的強(qiáng)，宏觀上和固體相似不易壓縮；液體分子運(yùn)動(dòng)較固體自由，宏觀上和氣體相似具有流動(dòng)性，因液體的分子聚集狀態(tài)不同于固體和氣體，就表現(xiàn)出許多宏觀性質(zhì)：表面張力現(xiàn)象，液體對(duì)固體的潤(rùn)濕和不潤(rùn)濕現(xiàn)象，彎曲液面內(nèi)外壓強(qiáng)差，毛細(xì)現(xiàn)象，溶解、擴(kuò)散、滲透現(xiàn)象等[1]。

一方面，液體中的分子向液體表面運(yùn)動(dòng)需要能量。液體表面分子處于部分“裸露”狀態(tài)，與液體中的分子受到的作用力相比，和其它液體分子之間的有利的相互作用力減少。增加液體表面積需要能量：當(dāng)液體表面積變大，更多的分子須從液體內(nèi)部向表面遷移，從能量的觀點(diǎn)來(lái)看這是不利的。分子之間的作用力越強(qiáng)，增加液體表面積所需要的能量就越大。表面張力就是用來(lái)說(shuō)明增加單位表面積所需要的能量。另一方面，液體分子之間存在彼此相互作用力。對(duì)于位于液體表面的分子，由于鄰近分子對(duì)表面分子的吸引作用力分布不均勻，結(jié)果產(chǎn)生一個(gè)指向液體內(nèi)部的凈作用力：

2液體表面張力系數(shù)

2．1液體表面張力系數(shù)的內(nèi)涵

一、液體的表面張力產(chǎn)生的原因

表面張力來(lái)自于什么?要解釋這個(gè)問(wèn)題首先要理解表面層的概念，然后通過(guò)分析表面層分子間距離與其受力情況，總結(jié)什么是表面張力。

1.液體跟氣體接觸的表面形成一個(gè)薄層，通常稱(chēng)之為表面層。液體的表面層是介于空氣和液體之間的。

2.表面層里的分子間距離及其運(yùn)動(dòng)情況與液體內(nèi)部均不相同。表面層分子間的距離小于氣體分子間的距離、大于液體分子間的距離。氣體分子對(duì)液面分子的作用極其微弱，表面層的分子主要受到來(lái)自液體內(nèi)部分子的作用，與液體內(nèi)的分子相比，表面層的分子受到的作用要弱些，因而振動(dòng)的振幅要比液內(nèi)分子大些，分子間平均距離也相應(yīng)大些，所以表面層分子的分布比液體內(nèi)部稀疏。

3.分子間的作用力與分子間的距離有關(guān)。在液體內(nèi)部分子間既存在著引力，又存在著斥力，引力和斥力的數(shù)量級(jí)相同，在通常的條件下可以認(rèn)為它們的大小是相等的。而表面層里分子間的距離增大，引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，所以，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。

所以可作小結(jié)：從微觀上看，表面張力是因?yàn)橐后w表面薄層內(nèi)分子間的相互作用，它不同于液體內(nèi)部分子間的相互作用，從而使液體表面層具有一種特殊性質(zhì)，宏觀上便表現(xiàn)出液體表面具有收縮的趨勢(shì)，整個(gè)液面就會(huì)處在一種張緊的狀態(tài)，表面上出現(xiàn)張力。簡(jiǎn)單地說(shuō)表面張力是液體表面層相鄰部分之間的吸引力。可見(jiàn)液體表面張力是一部分液面與另一部分液面之間的相互作用，施力物體和受力物體都是液體。如果在液面上劃一條分界線，把液面分為A和B兩部分，那么，由于表面層中分子間的引力，液面A對(duì)液面B有引力FAB的作用，液面B對(duì)液面A有引力FBA作用，F(xiàn)AB和FBA大小相等、方向相反，這種存在于各部分液面間的相互吸引力稱(chēng)為液體的表面張力。