表面范文10篇

教學目標

1．理解圓柱的側面積和表面積的含義．

2．掌握圓柱側面積和表面積的計算方法．

3．會正確計算圓柱的側面積和表面積．

教學重點

理解求表面積、側面積的計算方法，并能正確進行計算．

摘要TK聚合物砂漿是一種新型的混凝土表面修補加固材料，具有粘結強度高、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的特點，而且可顯著提高護筋阻銹能力，還具有一定的補償收縮性能，同時價格比同類產品低。本文結合江蘇省淮海農場多個混凝土建筑物工程現場修補加固和防碳化噴涂實例，介紹了TK聚合物砂漿的主要性能、使用范圍和TK聚合物砂漿施工質量控制方法，并提出施工過程中的注意事項。

關鍵詞TK聚合物砂漿混凝土表面修補加固施工方法質量控制注意事項

1概況

1999年12月～2000年4月，筆者對淮海農場混凝土建筑物進行了全面調查，并用回彈儀測驗了建筑物的混凝土強度，用酸酞試液測驗了碳化深度。通過調查發現，現有混凝土建筑物耐久性不良。主要表現在：①混凝土碳化和裂縫問題普遍存在；②沿海地區鋼筋混凝土結構受氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴重；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、機械磨損、磨蝕破壞以及化學侵蝕；⑤堿骨料反應破壞等。這些問題嚴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行和安全。為了提高混凝土建筑物的耐久性，延長建筑物的使用壽命，其后我們對淮海農場內的3座大梁混凝土剝落且有露筋現象的公路橋、15座出現大面積混凝土碳化且鋼筋銹蝕嚴重的農田排灌泵站的工作橋、5座出現大面積混凝土剝落、碳化和鋼筋銹蝕嚴重的節制閘機架橋等工程采用TK聚合物砂漿(由水利部天津水利水電勘測設計研究院科學研究所研制)進行修補加固，總面積達3050m2，防碳化噴涂面積約3400m2。經過現場檢查驗收，沒有發現因材料或施工原因而出現裂縫現象，防碳化涂層沒有發現脫落起皮現象。在施工中，我們曾對只有3d齡期修補砂漿進行鑿除檢查，結果鑿除的砂漿普遍能粘下老混凝土面。經過2a的多次運行，沒有發現脫落和出現裂縫現象，這說明TK聚合物砂漿是一種理想的修補材料。

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、力學及耐久性能。主要體現在：

【摘要】本文所述的不規則曲面殼體外表面檢測技術是對應目前不規則曲面殼體零件加工過程中的技術缺陷而設計的一種外表面檢測技術。該不規則曲面殼體外表面檢測裝置由底板、頂板、滑板、檢測氣缸、檢測機構、模數轉換器以及工控PC組成。通過該技術不僅能一次性完成整個檢測，同時還能達到提高效率，節約成本的目的。

【關鍵詞】不規則；殼體；外表面；檢測技術

1不規則曲面殼體外表面檢測研制背景

目前鑄件企業在加工不規則曲面殼體時，對于批量生產的不規則曲面殼體零件，尤其是由模具沖壓或者注射成型的不規則曲面殼體零件，企業通常的做法是在試產階段抽檢部分產品，抽檢時也只能對其不規則曲面上的一些重要參數進行檢測，不能對不規則曲面殼體做到精確檢測。目前檢測不規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測量儀進行檢測；另一種方法是采用普通的卡尺或千分尺，配合一些專門的量具進行檢測。無論采用哪種檢測方法，都是通過一個點一個點的進行檢測，檢測效率較低，并且存在人為偏差，更主要的是無法快速完成大批量不規則曲面殼體的檢測，不適合大批量生產和連續生產的需要。另外，三坐標測量儀價格昂貴，專門量具的制作也需要花費較大資金。目前所用檢測技術存在技術缺陷，而且效率低、成本高。因此急需一種可以實現對批量不規則曲面殼體外表面連續檢測的技術。

2不規則曲面殼體外表面檢測技術的研制

2.1技術概述

摘要：采取逆向方法對整體外形為回轉體、表面存在非規則凹凸起伏的瓶體進行創新設計時，可以借鑒原有瓶體藝術性，同時提高設計效率。文章介紹了針對此類造型瓶體進行逆向設計時需要注意的一些問題。采用GeomagicDesignX軟件中的自動曲面擬合功能，根據造型調整擬合網格，能達到十分理想的擬合效果，重構模型偏差在允許范圍內，模型創建效果非常理想。

關鍵詞：非規則表面；逆向設計；自動曲面擬合

逆向設計過程即對產品實物或樣件進行數據采集、數據處理，利用三維逆向造型設計軟件對實物或樣件進行數字化CAD模型重構，并進一步用CAD/CAE/CAM系統實現分析、再設計、數控編程、數控加工的過程。相較于正向設計零基礎設計周期長，逆向設計優勢在于利用已有的模型數據進行外觀及功能的修改和更新，可大大提高設計效率，減少設計難度。逆向設計一般流程如圖1所示，其中數據采集、數據處理、模型重構是產品逆向設計的三大關鍵環節。本文主要圍繞非規則表面瓶體，研究在其上進行逆向設計的技術關鍵問題。

1數據采集

1.1瓶體特點。本文中研究的兩個瓶體表面均為曲面或非規則瓶體，主要形狀均為回轉體。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，呈不規則形狀，如果采用正向建模，需要具有較高的繪畫基礎，一定的藝術基礎。瓶體B（如圖3）瓶身上窄下寬，整體比例和諧優美，瓶身表面呈凹凸曲線型，表面花紋無規則。如果利用這兩個瓶體進行創新設計，快速獲取瓶體整體造型CAD數字化模型是關鍵一步，因此，以上兩個瓶體特點可以代表一部分的非規則表面瓶體。1.2數據采集要求。由于兩個瓶體并非完全對稱，不適合采用掃描部分數據并陣列的操作，需要將瓶身整體數據完整掃描。考慮到所用手持掃描儀的掃描精度，其中瓶體A掃描時需要著重將凹凸的花草造型進行掃描以保證在后續數據處理及實體化時最大程度保留細節。瓶體B掃描時需要將凹陷處的數據掃描完整，花紋拐角的細節處掃描完整。兩瓶體的瓶口瓶身均為規則圓形，因此在掃描時此部分的掃描數據可以不要求完全呈現。1.3數據采集操作。數據采集主要分為采集準備工作及采集過程兩部分。采集準備工作需要進行掃描儀的校準，標定點的粘貼以保證后續掃描數據的精準；采集過程中需要隨時注意數據采集情況并將數據缺失的部分進行二次采集以使數據達到完整程度。由于本文中的實物為非規則表面，因此在實際數據采集時需要格外注意事物表面凹凸的細節部位及銜接拐角部位。（1）前期準備工作。為了保證實物數據采集時的精度，在實物掃描開始前須進行掃描儀的校準。本次掃描采用的是Handyscan300手持式掃描儀，掃描時需要保證實物放置的平面光滑無反光，避免對掃描過程及掃描結果產生干擾，再次可將深色絨布放置在掃描平面上。在實物標定點的粘貼上，要遵循數量、位置適宜并且盡量避開有明顯特征部位的規則。數量過多會對表面掃描數據造成影響，數量過少可能造成公共點過少從而無法過渡的問題，保證每個掃描面與下一個掃描面有3至5個公共點即可。粘貼位置需無規律，避免掃描時由于標定點位置相似導致無法掃描。（2）實物數據采集。開始掃描時，需找到實物最佳擺放位置并擺放穩固，以保證能夠掃描到盡可能多的標定點以便后續掃描過渡。掃描時需要隨時注意軟件顯示界面，觀察掃描數據情況，注意掃描儀與實物的距離，控制掃描儀掃描范圍。在實物整體掃描完成后可暫停掃描，通過軟件查看掃描數據情況，對于掃描數據不完整的細節處應當進行二次掃描，以保證獲得完整的表面數據。（3）數據采集結束。在實物數據采集完成后關閉掃描儀，可以預先將多余雜點刪除后，再保存掃描數據以便后續數據處理。1.4數據采集要點對于類似瓶體A、瓶體B這一類的非規則曲面物體進行掃描時，前期數據采集階段需要全面地觀察實物瓶體特點，這樣在后續粘貼標定點及掃描時能夠更好地把握粘貼位置及掃描角度。粘貼標定點時數量一定要適宜，標定點數量過多并不會使掃描過程更加容易，反而容易造成后續掃描數據錯亂。在標定點粘貼位置的選擇上，盡可能選擇光滑、表面特征較少的區域，盡可能保證特征部位數據的完整性。掃描過程中保證掃描儀與實物距離在規定范圍內，實物擺放的初始位置需能夠掃描到盡可能多的標定點以便后續掃描過程的過渡。瓶體A的花草細節在掃描時需要多次、多角度掃描，以使掃描數據盡可能完整；瓶體B的凹凸花紋同樣需要多角度，必要的時候可借助橡皮泥使實物呈一定角度擺放，從而使拐角處等細節更易掃描到。

2數據處理

摘要：在混凝土表面涂覆不同的界面劑，然后用環氧樹脂粘貼玻璃纖維并成型FRP薄板。測試FRP與混凝土粘接界面的抗剪強度，結果以偶聯劑配制的界面劑最佳，但抗剪強度對偶聯劑具有選擇性。分析偶聯劑的增強機理，供體外粘貼混凝土結構加固參考。

關鍵詞：混凝土結構加固粘接FRP玻璃纖維界面劑偶聯劑

一．引言

通過體外粘貼薄層材料的方法（以下簡稱“粘貼法”）加固混凝土結構已有較普遍的工程應用，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更低。因此本文僅以玻璃纖維的粘貼為研究對象。

粘貼法固然是通過粘貼界面傳遞應力，使外貼材料與原結構形成整體，有效承載。通常情況下粘貼界面主要是通過剪切方式進行應力傳遞，因此粘貼加固混凝土結構的的關鍵問題是粘接界面的抗剪強度。從受彎構件外貼纖維加固的大量文獻中可見，構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度為宗旨，用不同的表面處理劑涂覆混凝土表面，研究對粘接界面抗剪強度的影響。

二．實驗方法、內容

摘要：表面強化是近年來國內外廣泛研究應用的工藝之一。常用的金屬表面形變強化方法主要有滾壓、內擠壓和噴丸等工藝，其強化效果顯著，成本低廉。筆者主要概括了表面強化技術的分類、目的和作用，分析了形變強化方法的特點以及目前表面強化主要研究方法的現狀和發展趨勢。

關鍵詞：表面形變；強化技術；滾壓；內擠壓；噴丸

引言

材料表面處理技術簡稱材料表面技術，是材料科學的一個重要分支，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，通過某些物理手段（包括機械手段）或化學手段來賦予材料表面特殊性能，以滿足產品或零件使用需要的技術和工藝。材料表面技術在工業中的應用，大幅度提高了產品（尤其是金屬零件）的性能、質量和壽命，并產生了巨大的經濟效益，因而深受各國政府和科技界的重視。

1表面形變強化原理

通過機械手段（滾壓、內擠壓和噴丸等）在金屬表面產生壓縮變形，使表面形成形變硬化層（此形變硬化層的深度可達0.5～1.5mm），從而使表面層硬度、強度提高。

摘要：按一定時間梯度將除膜鋁片與氧氣接觸，隨后與稀硫酸反應，根據產生的氣泡多少，可以說明鋁與氧氣結合生成氧化鋁薄膜，但膜是逐漸形成的。對比除膜鋁片和帶膜鋁片與鹽酸、硫酸、硫酸銅的反應，可以驗證鋁片表面氧化膜的致密性。此實驗原料易得無毒，理論建立在學生已有知識的基礎上，實驗現象明顯，適合教師進行課堂演示。

關鍵詞：氧化鋁；氧化膜；驗證；實驗設計

無論是初中化學還是高中化學，對于鋁不易生銹的原因都是直接用“鋁與空氣中的氧氣反應生成致密的氧化鋁薄膜，這層膜起著保護內部金屬的作用”［1］說明，教師在課堂教學中也往往是直接進行注入式教學，而沒有實驗加以驗證，這不利于學生直觀理解與掌握知識，同時也不利于學生證據推理與模型認知核心素養的培養。此外，高中新教材對鋁表面氧化膜性質的表述為:“酸、堿還有鹽等可直接侵蝕鋁的保護膜（氧化鋁也能與酸或堿反應）。”［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研究現狀

鑒于以上原因，有許多一線教師設計實驗向學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：隨著現代農業機械向大型化、復合化方向發展，對觸土部件的綜合性能提出了更高的要求，觸土部件的優化設計和表面改性已成為國內外學者關注的熱點問題。對近20年國內外有關農業機械耐磨涂層的研究報道進行評述，歸納分析涂層制備技術、耐磨材質方面的報道，概述仿生涂層的研究現狀，提出耐磨涂層目前研究的不足及未來發展的方向，以期為農機部件表面改性相關領域的研究和技術發展提供理論依據和參考。

關鍵詞：農業機械；觸土部件；表面改性；耐磨涂層

農業機械設備的觸土部件如犁壁、犁鏵、耙片等在工作時因磨損、腐蝕、粘附引起的早期失效與報廢，嚴重縮短農機的使用壽命[1-3]。隨著現代農業機械向大型化、復合化方向發展，對農業機械觸土部件的綜合性能的要求越來越高[4]，觸土部件的優化設計和表面改性成為國內外學術界和產業界關注的熱點問題之一。提高觸土部件使用壽命的方法主要有三種[5]：(1)合理設計易損件結構；(2)開發新型整體耐磨材料；(3)對易損件表面進行強化處理。通過合理設計易損件結構以降低磨耗、提高使用壽命是有限度的，而新型整體抗磨材料的開發往往受到金屬價格的限制[6]。在實際生產中，磨損失效通常發生在部件表層，如礦山機械鉆頭、農業機械犁鏵及犁壁等表面。利用表面強化技術處理零部件表面，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；同時可以顯著降低磨耗，有效提高硬度、疲勞強度，從而提高部件壽命[7-9]，在耐磨涂層制備過程中具有獨特優勢而備受青睞。針對耐磨涂層與基體難以結合的技術瓶頸，國內外學者進行了系統而又深入的研究，主要有：(1)改進傳統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)開展了耐磨涂層中耐磨材質的研究，如鎳鉻合金、碳化鎢、陶瓷氧化鋁等，揭示不同耐磨材質對復合涂層組織性能的影響規律；(3)開展仿生耐磨涂層的研究，依據動植物體表可降低挖掘阻力、土壤粘附和運動磨損，為農機耐磨涂層的設計提供全新的設計思路。文中主要從制備技術、耐磨材質以及仿生涂層三個方面評述國內外有關農業機械耐磨涂層的研究報道，概述仿生涂層的研究進展，提出耐磨涂層目前研究的不足及未來發展的方向，以期為農機表面改性相關領域的工程研究和技術發展提供理論支撐和參考信息。

1農業機械耐磨涂層的研究概況

近20年來，國內外學者對農機表面耐磨涂層的制備方法進行了大量研究，耐磨材質的選取主要有鎳鉻合金、碳化鎢、氮化物、陶瓷、氧化鋁等。據不完全統計，科研機構有20多家，國內有關耐磨涂層的研究成果已超過50篇(包括期刊、會議論文、學位論文及專利)，其中成果最為豐碩的是吉林大學(10篇)。具有代表性的研究成果如表1所示。

2農業機械耐磨涂層的研究概況

1．液體表面張力的特征

物質有三態、液態物質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，如果­在液面作一長為L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，大小與線段長度L成正比。其中比例系數即稱為液體表面張力系數，它等于單位長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的分子不同，且在同一液體中不同溫度分子的動能、勢能不同，分子間的引力不同，所以張力系數也不同。因此，這種張力系數就成了描述液體特性的一個重要參數。在生物工程、化學研究中有重要研究意義。目前，測定液體表面張力系數的方法常用的有拉脫法、毛細管法、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，宏觀上和固體相似不易壓縮；液體分子運動較固體自由，宏觀上和氣體相似具有流動性，因液體的分子聚集狀態不同于固體和氣體，就表現出許多宏觀性質：表面張力現象，液體對固體的潤濕和不潤濕現象，彎曲液面內外壓強差，毛細現象，溶解、擴散、滲透現象等[1]。

一方面，液體中的分子向液體表面運動需要能量。液體表面分子處于部分“裸露”狀態，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：當液體表面積變大，更多的分子須從液體內部向表面遷移，從能量的觀點來看這是不利的。分子之間的作用力越強，增加液體表面積所需要的能量就越大。表面張力就是用來說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。對于位于液體表面的分子，由于鄰近分子對表面分子的吸引作用力分布不均勻，結果產生一個指向液體內部的凈作用力：

2液體表面張力系數

2．1液體表面張力系數的內涵

一、液體的表面張力產生的原因

表面張力來自于什么?要解釋這個問題首先要理解表面層的概念，然后通過分析表面層分子間距離與其受力情況，總結什么是表面張力。

1.液體跟氣體接觸的表面形成一個薄層，通常稱之為表面層。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動情況與液體內部均不相同。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。氣體分子對液面分子的作用極其微弱，表面層的分子主要受到來自液體內部分子的作用，與液體內的分子相比，表面層的分子受到的作用要弱些，因而振動的振幅要比液內分子大些，分子間平均距離也相應大些，所以表面層分子的分布比液體內部稀疏。

3.分子間的作用力與分子間的距離有關。在液體內部分子間既存在著引力，又存在著斥力，引力和斥力的數量級相同，在通常的條件下可以認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為引力。

所以可作小結：從微觀上看，表面張力是因為液體表面薄層內分子間的相互作用，它不同于液體內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，宏觀上便表現出液體表面具有收縮的趨勢，整個液面就會處在一種張緊的狀態，表面上出現張力。簡單地說表面張力是液體表面層相鄰部分之間的吸引力。可見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對液面B有引力FAB的作用，液面B對液面A有引力FBA作用，FAB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為液體的表面張力。