Bài giảng kỹ thuật bề mặt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
_______________________
______________________________

ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN
1. Thông tin chung
Tên học phần:

KỸ THUẬT BỀ MẶT
(Surface engineering)

Mã số:

ENM504

Thời lượng:

2(2-0)

Loại:

Cơ sở, tự chọn

Học phần tiên quyết: Không
Nhằm mục tiêu:

a2,b1,b2, c1,c2

Bộ môn quản lý:

Cơ học - vật liệu

2. Mô tả
Học phần sẽ cung cấp cho học viên các kỹ thuật xử lý bề mặt vật liệu trong đó chú
trọng đến q trình nhiệt hố và q trình phủ bề mặt. Nội dung chính của học phần đề cập
đến (1) cơ chế hoạt động và qui trình của từng phương pháp xử lý bề mặt; (2) vai trò của lớp
bề mặt và tác động của quá trình xử lý bề mặt đến cơ lý tính của vật liệu; (3) bản chất của q
trình hình thành lớp phủ và các yếu tố quyết định chất lượng lớp phủ; (4) những thách thức
công nghệ và xu hướng phát triển kỹ thuật xử lý bề mặt vật liệu.
3. Mục tiêu
Sau khi học xong học phần, học viên có thể:
1. Phân tích được ưu nhược điểm của các kỹ thuật xử lý bề mặt khác nhau.
2. Đánh giá được vai trò của lớp bề mặt đã xử lý
3. Phân tích và lựa chọn phương pháp xử lý bề mặt phù hợp với vật liệu.
4. Đánh giá được tác động của kỹ thuật xử lý đến cơ lý tính của lớp vật liệu bề mặt.
4. Nội dung
TT

Chủ đề

Số tiết
LT

1.

Quá trình phát triển của kỹ thuật bề mặt

1.1.

1.2.
1.3.
1.4.

Khái niệm về kỹ thuật bề mặt
Lịch sử phát triển kỹ thuật bề mặt
Kỹ thuật bề mặt hiện tại
Các hướng phát triển của KTBM

2.

Bề mặt rắn

2.1.
2.2.
2.3.
2.4.

Ý nghĩa của bề mặt
Bề mặt trên quan điểm hình học
Bề mặt trên quan điểm cơ học
Bề mặt trên quan điểm hoá-lý

2

2

TH

3.

Lớp phủ bề mặt

3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
3.8.
3.9.

Sự phát triển các quan điểm về lớp phủ bề mặt
Trạng thái của lớp phủ bề mặt
Cấu trúc của lớp phủ bề mặt
Đặc điểm chung của bề mặt sau khi gia công
Mô tả vật lý lớp phủ bề mặt
Ưu nhược điểm của lớp phủ bề mặt
Các thuộc tính nội tại của lớp phủ
Các thuộc tính liên quan đến điều kiện làm việc của lớp phủ bề mặt
Ý nghĩa của lớp phủ bề mặt

4

Công nghệ phủ bằng chùm tia điện tử

4.1.
4.2.

4.3.
4.4.
4.5.

Hình thành và phát triển của cơng nghệ tia electron
Các nguyên lý vật lý tạo nên chức năng của thiết bị tia electron
Các thiết bị làm nóng tia electron
Cơ sở vật lý của sự tương tác giữa tia electron với vật liệu nền
Các kỹ thuật tia electron

5

Công nghệ phủ bằng chùm tia laser

5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.

Sự phát triển của công nghệ laser
Các cơ sở vật lý của laser
Tia laser và thiết bị nung nóng tia laser
Cơ sở vật lý của thiết bị nung laser
Các kỹ thuật laser
Ứng dụng của làm nóng tia laser trong công nghệ bề mặt

6

Kỹ thuật cấy ion

6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.7.
6.8.

Sự phát triển của công nghệ cấy ion
Cấy ion nguồn plasma
Các nguyên lý vật lý của cấy tia ion
Thiết bị cấy tia ion
Các kỹ thuật cấy tia ion
Sự thay đổi thuộc tính của vật liệu cấy ion
Ứng dụng của cơng nghệ cấy ion
Ưu nhược điểm của kỹ thuật cấy ion

7

Phương pháp phóng điện qua gas và cơng nghệ CVD

7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
7.5.

Khái niệm và sự phát triển của các phương pháp phóng điện qua gas
Nền tảng cơ lý của q trình phóng điện qua gas
Lị phóng điện
Các ứng dụng của phóng điện
Các phương pháp CVD

8

Phủ bề bặt trong chân không bằng các kỹ thuật PVD

8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.

Sự phát triển của kỹ thuật PVD
Các kỹ thuật PVD
Thiết bị dùng cho phủ bằng PVD
Phủ bề mặt bằng kỹ thuật PVD
Các đặc điểm làm việc của lớp phủ bằng kỹ thuật PVD

3

4

5

4

5

5


5. Tài liệu
1.

Tadeusz Burakowski, Tadeusz Wierzchon (1999), Surface engineering for metals,
principles, equipment, technologies, CRC Press.

2.

John A. Venables (2003), Introduction to Surface and Thin Film Processes,
Cambridge University Press.

3.

National Academy Press (1996), Committee on coatings for high-temperature
structural materials, Coatings For High-Temperature Structural Materials, Trends
and Opportunities.

4.

Graz˙Yna Antczak, Gert Ehrlich (2010), Surface Diffusion Metals, Metal Atoms,
and Cluster, Cambridge University Press.

6. Đánh giá
6.1.

Thang điểm đánh giá:

1. Đánh giá kết quả học tập học phần của học viên (đánh giá học phần) bao gồm hai
phần bắt buộc là đánh giá quá trình và thi kết thúc học phần;
2. Điểm đánh giá quá trình và thi kết thúc học phần theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10),
cho điểm chẵn;
3. Điểm học phần là tổng các điểm đánh giá đã nhân với trọng số và được làm trịn
đến phần ngun trong đó điểm thi kết thúc học phần có trọng số là 70%;
4. Điểm học phần từ 5 điểm trở lên là đạt yêu cầu.
6.2.

Các hoạt động đánh giá:

Căn cứ mục tiêu học phần để xây dựng các tiêu chí, hình thức đánh giá và trọng số
tương ứng như bảng gợi ý dưới đây, nội dung nào khơng có cần được xóa đi.
TT

Tiêu chí đánh giá

Hình thức đánh giá

Trọng số

1

Kiểm tra thường xuyên

Vấn đáp

30%

2

Thi kết thúc học phần

Viết

70 %

GIẢNG VIÊN BIÊN SOẠN

TS. Trần Hưng Trà