新世代表面技術發展趨勢

一、 新技術的不斷開發

傳統的表面技術，隨著科學技術的進步而不斷創新。在電弧噴塗方面，發展了高速電弧噴塗，使噴塗品質大大提高；在電漿噴塗方面，已研究出射頻感應耦合式電漿噴塗、反應性電漿噴塗、三陰極電漿噴槍噴塗及微電漿噴塗；在電刷鍍方面，研究出摩擦電噴鍍及複合電刷鍍技術；在塗裝技術方面開發出了粉末塗料技術；在粘結技術方面，開發了高性能環保型粘結技術、奈米膠粘結技術、微膠囊技術；在高能束應用方面發展了雷射或電子束表面淬火、表面合金化、表面熔覆、表面熔凝等技術；在離子注入方面，繼強流氮離子注入技術之後，又研究出強流金屬離子注入技術，及金屬電漿體浸沒注入技術；在解決產品表面處理問題時，新興的表面技術與傳統的表面技術相互補充， 為表面處理業者提供了寬廣的選擇餘地。

二、 複合表面技術的發展

多種表面技術的複合， 能夠形成新的塗層體系， 並建立表面工程新領域。單一的表面技術由於其固有的侷限性，往往不能滿足日益苛刻的施工條件要求，於是隨著科學技術的進步，又發展了綜合運用兩種或多種表面技術的複合表面技術或稱為第2 代表面技術。這種複合表面技術，可獲得1+1>2的綜效， 同時解決了一系列高新技術發展中， 特殊的工程技術難題。目前複合表面技術的研究和應用已取得了重大突破，如熱噴塗與雷射重
熔的複合、熱噴塗與刷鍍的複合、化學熱處理與電鍍的複合、表面強化與噴珠強化的複合、表面強化與固體潤滑的複合、多層薄膜技術的複合、金屬材料基材與非金屬材料塗層的複合等複合技術，使基材材料的表面薄層具有了更加卓越的性能。例如，採用金屬―油漆塗層，可以在不需要維修的情況下使用25∼ 40 年， 使油漆層獲得最充分的應用年限； 此外還有對金屬基材進行先期淬火滲碳處理，然後在滲碳層表面再進行鈦沉積；採用加熱和熱化學的方法對表面淬火層進行拋光； 綜合應用滲氮處理和滲硼處理； 採用PVD和CVD 的方法進行真空沉積塗層， 並同時進行離子注入； 電漿加熱與滲碳結合同時用於處理材料的表面等複合技術複合表面技術將在新世紀中不斷得到發展，未來將根據產品的需要，進一步研究運用各種表面技術綜合或複合， 以達到最佳的優化效果。

三、 表面技術應用的擴展

要促進表面技術的發展，就必須將相關領域的最新研究成果不斷應用於表面技術領域。隨著電腦的廣泛應用和推廣，在表面技術領域中，將不斷應用該領域的研究成果，例如發展數值類比的方法設計表面技術，並完善表面工程技術設計。推廣機械化、自動化的表面塗層製作方法，特別在加工複雜形狀零件及危害操作者的身體健康時， 推廣將十分有益。隨著離子束、電子束、雷射光束3 束技術的發展，高密度能源的使用成本將愈來愈低，而高密度能源可以使表面修復的變形更小、效率更高、品質更好。例如利用雷射快速成形技術，可以快速地製造出高品質的模具，迅速反應市場的需求。

奈米材料的研究已成為全球性的熱門主題，奈米技術的研究逐漸進入實用化階段，採用奈米級材料添加劑的減摩技術，可在摩擦部件動態工作過程中，智慧地修復零件表面的缺陷，實現材料磨損部位原位自動修復，並使裂紋自癒合；又如用電刷鍍製備含奈米金剛石粉複合塗層的方法，可以用來修復模具、延長使用壽命，是模具修復的一項突破；其他各種陶瓷材料、非晶態材料高分子材料等， 也將不斷地被應用於表面工程中。