表面范文10篇

教学目标

1．理解圆柱的侧面积和表面积的含义．

2．掌握圆柱侧面积和表面积的计算方法．

3．会正确计算圆柱的侧面积和表面积．

教学重点

理解求表面积、侧面积的计算方法，并能正确进行计算．

摘要TK聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补加固材料，具有粘结强度高、干缩变形小、抗压模量低，抗氯离子和硫酸盐离子侵蚀能力强的特点，而且可显著提高护筋阻锈能力，还具有一定的补偿收缩性能，同时价格比同类产品低。本文结合江苏省淮海农场多个混凝土建筑物工程现场修补加固和防碳化喷涂实例，介绍了TK聚合物砂浆的主要性能、使用范围和TK聚合物砂浆施工质量控制方法，并提出施工过程中的注意事项。

关键词TK聚合物砂浆混凝土表面修补加固施工方法质量控制注意事项

1概况

1999年12月～2000年4月，笔者对淮海农场混凝土建筑物进行了全面调查，并用回弹仪测验了建筑物的混凝土强度，用酸酞试液测验了碳化深度。通过调查发现，现有混凝土建筑物耐久性不良。主要表现在：①混凝土碳化和裂缝问题普遍存在；②沿海地区钢筋混凝土结构受氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀严重；③临水混凝土表面冻融松散剥落破坏；④混凝土表面冲磨破坏、机械磨损、磨蚀破坏以及化学侵蚀；⑤碱骨料反应破坏等。这些问题严重影响混凝土建筑物寿命和外观，甚至危及混凝土建筑物的正常运行和安全。为了提高混凝土建筑物的耐久性，延长建筑物的使用寿命，其后我们对淮海农场内的3座大梁混凝土剥落且有露筋现象的公路桥、15座出现大面积混凝土碳化且钢筋锈蚀严重的农田排灌泵站的工作桥、5座出现大面积混凝土剥落、碳化和钢筋锈蚀严重的节制闸机架桥等工程采用TK聚合物砂浆(由水利部天津水利水电勘测设计研究院科学研究所研制)进行修补加固，总面积达3050m2，防碳化喷涂面积约3400m2。经过现场检查验收，没有发现因材料或施工原因而出现裂缝现象，防碳化涂层没有发现脱落起皮现象。在施工中，我们曾对只有3d龄期修补砂浆进行凿除检查，结果凿除的砂浆普遍能粘下老混凝土面。经过2a的多次运行，没有发现脱落和出现裂缝现象，这说明TK聚合物砂浆是一种理想的修补材料。

2TK聚合物砂浆的主要性能及适用范围

TK聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补材料，是以少量水溶性聚合物改性剂，再掺入一定量的活性成分、膨胀成分而配制成的TK聚合物防渗、防碳化、防腐砂浆。由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能。主要体现在：

【摘要】本文所述的不规则曲面壳体外表面检测技术是对应目前不规则曲面壳体零件加工过程中的技术缺陷而设计的一种外表面检测技术。该不规则曲面壳体外表面检测装置由底板、顶板、滑板、检测气缸、检测机构、模数转换器以及工控PC组成。通过该技术不仅能一次性完成整个检测，同时还能达到提高效率，节约成本的目的。

【关键词】不规则；壳体；外表面；检测技术

1不规则曲面壳体外表面检测研制背景

目前铸件企业在加工不规则曲面壳体时，对于批量生产的不规则曲面壳体零件，尤其是由模具冲压或者注射成型的不规则曲面壳体零件，企业通常的做法是在试产阶段抽检部分产品，抽检时也只能对其不规则曲面上的一些重要参数进行检测，不能对不规则曲面壳体做到精确检测。目前检测不规则曲面壳体零件所用的方法主要分两种：一种方法是采用三坐标测量仪进行检测；另一种方法是采用普通的卡尺或千分尺，配合一些专门的量具进行检测。无论采用哪种检测方法，都是通过一个点一个点的进行检测，检测效率较低，并且存在人为偏差，更主要的是无法快速完成大批量不规则曲面壳体的检测，不适合大批量生产和连续生产的需要。另外，三坐标测量仪价格昂贵，专门量具的制作也需要花费较大资金。目前所用检测技术存在技术缺陷，而且效率低、成本高。因此急需一种可以实现对批量不规则曲面壳体外表面连续检测的技术。

2不规则曲面壳体外表面检测技术的研制

2.1技术概述

摘要：采取逆向方法对整体外形为回转体、表面存在非规则凹凸起伏的瓶体进行创新设计时，可以借鉴原有瓶体艺术性，同时提高设计效率。文章介绍了针对此类造型瓶体进行逆向设计时需要注意的一些问题。采用GeomagicDesignX软件中的自动曲面拟合功能，根据造型调整拟合网格，能达到十分理想的拟合效果，重构模型偏差在允许范围内，模型创建效果非常理想。

关键词：非规则表面；逆向设计；自动曲面拟合

逆向设计过程即对产品实物或样件进行数据采集、数据处理，利用三维逆向造型设计软件对实物或样件进行数字化CAD模型重构，并进一步用CAD/CAE/CAM系统实现分析、再设计、数控编程、数控加工的过程。相较于正向设计零基础设计周期长，逆向设计优势在于利用已有的模型数据进行外观及功能的修改和更新，可大大提高设计效率，减少设计难度。逆向设计一般流程如图1所示，其中数据采集、数据处理、模型重构是产品逆向设计的三大关键环节。本文主要围绕非规则表面瓶体，研究在其上进行逆向设计的技术关键问题。

1数据采集

1.1瓶体特点。本文中研究的两个瓶体表面均为曲面或非规则瓶体，主要形状均为回转体。瓶体A（如图2）表面为流畅的曲线线条，瓶身一部分有凹凸的花草造型，花草造型比较生动，呈不规则形状，如果采用正向建模，需要具有较高的绘画基础，一定的艺术基础。瓶体B（如图3）瓶身上窄下宽，整体比例和谐优美，瓶身表面呈凹凸曲线型，表面花纹无规则。如果利用这两个瓶体进行创新设计，快速获取瓶体整体造型CAD数字化模型是关键一步，因此，以上两个瓶体特点可以代表一部分的非规则表面瓶体。1.2数据采集要求。由于两个瓶体并非完全对称，不适合采用扫描部分数据并阵列的操作，需要将瓶身整体数据完整扫描。考虑到所用手持扫描仪的扫描精度，其中瓶体A扫描时需要着重将凹凸的花草造型进行扫描以保证在后续数据处理及实体化时最大程度保留细节。瓶体B扫描时需要将凹陷处的数据扫描完整，花纹拐角的细节处扫描完整。两瓶体的瓶口瓶身均为规则圆形，因此在扫描时此部分的扫描数据可以不要求完全呈现。1.3数据采集操作。数据采集主要分为采集准备工作及采集过程两部分。采集准备工作需要进行扫描仪的校准，标定点的粘贴以保证后续扫描数据的精准；采集过程中需要随时注意数据采集情况并将数据缺失的部分进行二次采集以使数据达到完整程度。由于本文中的实物为非规则表面，因此在实际数据采集时需要格外注意事物表面凹凸的细节部位及衔接拐角部位。（1）前期准备工作。为了保证实物数据采集时的精度，在实物扫描开始前须进行扫描仪的校准。本次扫描采用的是Handyscan300手持式扫描仪，扫描时需要保证实物放置的平面光滑无反光，避免对扫描过程及扫描结果产生干扰，再次可将深色绒布放置在扫描平面上。在实物标定点的粘贴上，要遵循数量、位置适宜并且尽量避开有明显特征部位的规则。数量过多会对表面扫描数据造成影响，数量过少可能造成公共点过少从而无法过渡的问题，保证每个扫描面与下一个扫描面有3至5个公共点即可。粘贴位置需无规律，避免扫描时由于标定点位置相似导致无法扫描。（2）实物数据采集。开始扫描时，需找到实物最佳摆放位置并摆放稳固，以保证能够扫描到尽可能多的标定点以便后续扫描过渡。扫描时需要随时注意软件显示界面，观察扫描数据情况，注意扫描仪与实物的距离，控制扫描仪扫描范围。在实物整体扫描完成后可暂停扫描，通过软件查看扫描数据情况，对于扫描数据不完整的细节处应当进行二次扫描，以保证获得完整的表面数据。（3）数据采集结束。在实物数据采集完成后关闭扫描仪，可以预先将多余杂点删除后，再保存扫描数据以便后续数据处理。1.4数据采集要点对于类似瓶体A、瓶体B这一类的非规则曲面物体进行扫描时，前期数据采集阶段需要全面地观察实物瓶体特点，这样在后续粘贴标定点及扫描时能够更好地把握粘贴位置及扫描角度。粘贴标定点时数量一定要适宜，标定点数量过多并不会使扫描过程更加容易，反而容易造成后续扫描数据错乱。在标定点粘贴位置的选择上，尽可能选择光滑、表面特征较少的区域，尽可能保证特征部位数据的完整性。扫描过程中保证扫描仪与实物距离在规定范围内，实物摆放的初始位置需能够扫描到尽可能多的标定点以便后续扫描过程的过渡。瓶体A的花草细节在扫描时需要多次、多角度扫描，以使扫描数据尽可能完整；瓶体B的凹凸花纹同样需要多角度，必要的时候可借助橡皮泥使实物呈一定角度摆放，从而使拐角处等细节更易扫描到。

2数据处理

摘要：在混凝土表面涂覆不同的界面剂，然后用环氧树脂粘贴玻璃纤维并成型FRP薄板。测试FRP与混凝土粘接界面的抗剪强度，结果以偶联剂配制的界面剂最佳，但抗剪强度对偶联剂具有选择性。分析偶联剂的增强机理，供体外粘贴混凝土结构加固参考。

关键词：混凝土结构加固粘接FRP玻璃纤维界面剂偶联剂

一．引言

通过体外粘贴薄层材料的方法（以下简称“粘贴法”）加固混凝土结构已有较普遍的工程应用，包括粘钢、碳纤维、玻璃纤维等。其中粘贴玻璃纤维及碳纤维具有较好的可操作性，又以粘贴玻璃纤维造价更低。因此本文仅以玻璃纤维的粘贴为研究对象。

粘贴法固然是通过粘贴界面传递应力，使外贴材料与原结构形成整体，有效承载。通常情况下粘贴界面主要是通过剪切方式进行应力传递，因此粘贴加固混凝土结构的的关键问题是粘接界面的抗剪强度。从受弯构件外贴纤维加固的大量文献中可见，构件在极限荷载作用下几乎均为界面受剪破坏。为此本文以如何提高界面的剪切强度为宗旨，用不同的表面处理剂涂覆混凝土表面，研究对粘接界面抗剪强度的影响。

二．实验方法、内容

摘要：表面强化是近年来国内外广泛研究应用的工艺之一。常用的金属表面形变强化方法主要有滚压、内挤压和喷丸等工艺，其强化效果显著，成本低廉。笔者主要概括了表面强化技术的分类、目的和作用，分析了形变强化方法的特点以及目前表面强化主要研究方法的现状和发展趋势。

关键词：表面形变；强化技术；滚压；内挤压；喷丸

引言

材料表面处理技术简称材料表面技术，是材料科学的一个重要分支，是在不改变基体材料的成分和性能（或虽有改变而不影响其使用）的条件下，通过某些物理手段（包括机械手段）或化学手段来赋予材料表面特殊性能，以满足产品或零件使用需要的技术和工艺。材料表面技术在工业中的应用，大幅度提高了产品（尤其是金属零件）的性能、质量和寿命，并产生了巨大的经济效益，因而深受各国政府和科技界的重视。

1表面形变强化原理

通过机械手段（滚压、内挤压和喷丸等）在金属表面产生压缩变形，使表面形成形变硬化层（此形变硬化层的深度可达0.5～1.5mm），从而使表面层硬度、强度提高。

摘要：按一定时间梯度将除膜铝片与氧气接触，随后与稀硫酸反应，根据产生的气泡多少，可以说明铝与氧气结合生成氧化铝薄膜，但膜是逐渐形成的。对比除膜铝片和带膜铝片与盐酸、硫酸、硫酸铜的反应，可以验证铝片表面氧化膜的致密性。此实验原料易得无毒，理论建立在学生已有知识的基础上，实验现象明显，适合教师进行课堂演示。

关键词：氧化铝；氧化膜；验证；实验设计

无论是初中化学还是高中化学，对于铝不易生锈的原因都是直接用“铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，这层膜起着保护内部金属的作用”［1］说明，教师在课堂教学中也往往是直接进行注入式教学，而没有实验加以验证，这不利于学生直观理解与掌握知识，同时也不利于学生证据推理与模型认知核心素养的培养。此外，高中新教材对铝表面氧化膜性质的表述为:“酸、碱还有盐等可直接侵蚀铝的保护膜（氧化铝也能与酸或碱反应）。”［2］如何证明铝片表面存在一层致密的氧化膜？这层膜是不是立即形成的？它是否能溶于所有的酸？

1研究现状

鉴于以上原因，有许多一线教师设计实验向学生证明铝片表面存在一层致密的氧化膜。

1.1加热熔融不滴落

摘要：随着现代农业机械向大型化、复合化方向发展，对触土部件的综合性能提出了更高的要求，触土部件的优化设计和表面改性已成为国内外学者关注的热点问题。对近20年国内外有关农业机械耐磨涂层的研究报道进行评述，归纳分析涂层制备技术、耐磨材质方面的报道，概述仿生涂层的研究现状，提出耐磨涂层目前研究的不足及未来发展的方向，以期为农机部件表面改性相关领域的研究和技术发展提供理论依据和参考。

关键词：农业机械；触土部件；表面改性；耐磨涂层

农业机械设备的触土部件如犁壁、犁铧、耙片等在工作时因磨损、腐蚀、粘附引起的早期失效与报废，严重缩短农机的使用寿命[1-3]。随着现代农业机械向大型化、复合化方向发展，对农业机械触土部件的综合性能的要求越来越高[4]，触土部件的优化设计和表面改性成为国内外学术界和产业界关注的热点问题之一。提高触土部件使用寿命的方法主要有三种[5]：(1)合理设计易损件结构；(2)开发新型整体耐磨材料；(3)对易损件表面进行强化处理。通过合理设计易损件结构以降低磨耗、提高使用寿命是有限度的，而新型整体抗磨材料的开发往往受到金属价格的限制[6]。在实际生产中，磨损失效通常发生在部件表层，如矿山机械钻头、农业机械犁铧及犁壁等表面。利用表面强化技术处理零部件表面，所获得的表面层厚度在几微米到几毫米之间，降低了涂层制备的成本；同时可以显著降低磨耗，有效提高硬度、疲劳强度，从而提高部件寿命[7-9]，在耐磨涂层制备过程中具有独特优势而备受青睐。针对耐磨涂层与基体难以结合的技术瓶颈，国内外学者进行了系统而又深入的研究，主要有：(1)改进传统耐磨涂层的制备方法，提出加工制造耐磨涂层的新方法，如激光熔覆、钎涂等；(2)开展了耐磨涂层中耐磨材质的研究，如镍铬合金、碳化钨、陶瓷氧化铝等，揭示不同耐磨材质对复合涂层组织性能的影响规律；(3)开展仿生耐磨涂层的研究，依据动植物体表可降低挖掘阻力、土壤粘附和运动磨损，为农机耐磨涂层的设计提供全新的设计思路。文中主要从制备技术、耐磨材质以及仿生涂层三个方面评述国内外有关农业机械耐磨涂层的研究报道，概述仿生涂层的研究进展，提出耐磨涂层目前研究的不足及未来发展的方向，以期为农机表面改性相关领域的工程研究和技术发展提供理论支撑和参考信息。

1农业机械耐磨涂层的研究概况

近20年来，国内外学者对农机表面耐磨涂层的制备方法进行了大量研究，耐磨材质的选取主要有镍铬合金、碳化钨、氮化物、陶瓷、氧化铝等。据不完全统计，科研机构有20多家，国内有关耐磨涂层的研究成果已超过50篇(包括期刊、会议论文、学位论文及专利)，其中成果最为丰硕的是吉林大学(10篇)。具有代表性的研究成果如表1所示。

2农业机械耐磨涂层的研究概况

1．液体表面张力的特征

物质有三态、液态物质的表面层由于分子力的作­用形成一层如同张紧的橡皮膜一样的液膜，且有自行收缩的趋势，如果­在液面作一长为L的线段，则线段两边液面上有一张力F作用于L且力的方向与线段垂直，大小与线段长度L成正比。其中比例系数即称为液体表面张力系数，它等于单位长度直线两旁液面分子之间的相互作用力，由于组成不同的物质的分子不同，且在同一液体中不同温度分子的动能、势能不同，分子间的引力不同，所以张力系数也不同。因此，这种张力系数就成了描述液体特性的一个重要参数。在生物工程、化学研究中有重要研究意义。目前，测定液体表面张力系数的方法常用的有拉脱法、毛细管法、最大泡压法和滴重法；

液体中分子之间存在着相互吸引力。表面张力是一种表示液体分子之间吸引力大小的量度。液体分子间隙较气体的小，分子相互作用较气体的强，宏观上和固体相似不易压缩；液体分子运动较固体自由，宏观上和气体相似具有流动性，因液体的分子聚集状态不同于固体和气体，就表现出许多宏观性质：表面张力现象，液体对固体的润湿和不润湿现象，弯曲液面内外压强差，毛细现象，溶解、扩散、渗透现象等[1]。

一方面，液体中的分子向液体表面运动需要能量。液体表面分子处于部分“裸露”状态，与液体中的分子受到的作用力相比，和其它液体分子之间的有利的相互作用力减少。增加液体表面积需要能量：当液体表面积变大，更多的分子须从液体内部向表面迁移，从能量的观点来看这是不利的。分子之间的作用力越强，增加液体表面积所需要的能量就越大。表面张力就是用来说明增加单位表面积所需要的能量。另一方面，液体分子之间存在彼此相互作用力。对于位于液体表面的分子，由于邻近分子对表面分子的吸引作用力分布不均匀，结果产生一个指向液体内部的净作用力：

2液体表面张力系数

2．1液体表面张力系数的内涵

一、液体的表面张力产生的原因

表面张力来自于什么?要解释这个问题首先要理解表面层的概念，然后通过分析表面层分子间距离与其受力情况，总结什么是表面张力。

1.液体跟气体接触的表面形成一个薄层，通常称之为表面层。液体的表面层是介于空气和液体之间的。

2.表面层里的分子间距离及其运动情况与液体内部均不相同。表面层分子间的距离小于气体分子间的距离、大于液体分子间的距离。气体分子对液面分子的作用极其微弱，表面层的分子主要受到来自液体内部分子的作用，与液体内的分子相比，表面层的分子受到的作用要弱些，因而振动的振幅要比液内分子大些，分子间平均距离也相应大些，所以表面层分子的分布比液体内部稀疏。

3.分子间的作用力与分子间的距离有关。在液体内部分子间既存在着引力，又存在着斥力，引力和斥力的数量级相同，在通常的条件下可以认为它们的大小是相等的。而表面层里分子间的距离增大，引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，所以，分子间的相互作用表现为引力。

所以可作小结：从微观上看，表面张力是因为液体表面薄层内分子间的相互作用，它不同于液体内部分子间的相互作用，从而使液体表面层具有一种特殊性质，宏观上便表现出液体表面具有收缩的趋势，整个液面就会处在一种张紧的状态，表面上出现张力。简单地说表面张力是液体表面层相邻部分之间的吸引力。可见液体表面张力是一部分液面与另一部分液面之间的相互作用，施力物体和受力物体都是液体。如果在液面上划一条分界线，把液面分为A和B两部分，那么，由于表面层中分子间的引力，液面A对液面B有引力FAB的作用，液面B对液面A有引力FBA作用，FAB和FBA大小相等、方向相反，这种存在于各部分液面间的相互吸引力称为液体的表面张力。