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將金屬或非金屬（溶質原子）沉積在基體金屬（溶劑原子）表面上，通過擴散作用滲入到基體金屬的表面內，改變表面的化學組成及相結構，從而改變表面的物理-化學性能，以滿足設計-制造者和使用者對某些性能的要求，這就是滲金屬和滲其他元素的目的。這種工藝使材料表面元素組成更多樣化，更符合使用要求，又稱表面合金化。

滲金屬有以下特點：

    (1)滲層-基體界面化學成分呈連續(xù)梯度變化，因而表層和基體結合良好；

    (2)其工藝過程可以不影響基體材料的結構，因而不影響其物理-力學性能；

    (3) 滲層-基體材料的組合，實際上是一種復合材料，可以克服基體材料的某些缺點，得到更好的綜合性能。滲層和其他涂層、鍍層的主要區(qū)別是滲層由滲入元素在基體 合金元素的基礎上組成，滲層的表面即基體材料的表面，對被滲零件的幾何形狀和尺寸影響很小。滲金屬是滿足產(chǎn)品結構-性能對材料日益復雜、苛刻要求的有效手 段之一。

    滲 金屬技術的發(fā)明應用始自19世紀末，至今已有一百多年的歷史。20世紀20年代以后應用日益廣泛，工藝技術不斷改進發(fā)展，所用方法有粉末法、氣體法，到 20世紀50年代后有料漿法，但這些方法都要用鹵化物作活化劑。工藝過程中分解揮發(fā)的鹵化物氣體對環(huán)境的污染是一個嚴重的問題。20世紀60年代以后，真 空蒸發(fā)沉積技術應用日益廣泛，20世紀70年代以來，各種物理沉積技術迅速發(fā)展。因此，20世紀60、70年代有了真空蒸鍍滲鋁（二步法）并獲得應 用，20世紀80、90年代陰極電弧沉積滲金屬和陰極濺射沉積滲金屬工藝（一步法）和專用設備相繼出現(xiàn)，不僅徹底消除了污染，而且使單元的或多元的滲金屬 更加容易和方便。

    滲金屬有兩個基本過程：滲入元素（溶質）在基體材料（溶劑）表面上的沉積，以及滲入元素向基體材料表層內的擴散，這是兩個獨立又相互關聯(lián)的過程，往往同時進行。沉積過程影響擴散過程，這兩個過程對滲層的形成和結構有決定性的作用。

   (1)沉積

    沉積方法有：化學和電化學沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、熱浸和熔燒等。也可以用熱噴涂技術，但很少。

    ***早用以滲金屬的粉末法及隨后的氣體法、料漿法（擴散型），其沉積過程都是以化學氣相沉積為原理的。粉末法滲金屬可能是化學氣相沉積技術的***早應用。這三種方法使沉，積和擴散一次完成，實現(xiàn)了沉積和擴散的***佳結合。

    熱浸和熔燒伴隨著有擴散，滲金屬可以一步完成。

    化學和電化學沉積的過程，不伴隨擴散，滲金屬要兩步完成，但是熔鹽電解沉積的過程，溫度較高，伴隨著擴散。

    初期的物理氣相沉積滲金屬，一般要有專門的擴散步驟，兩步完成。隨著物理氣相沉積技術的發(fā)展，20世紀60年代以后，已有可能沉積與擴散一步完成；陰極電弧沉積滲金屬和陰極濺射沉積滲金屬工藝的出現(xiàn)，完全實現(xiàn)沉積和擴散過程同時完成。

    用物理氣相沉積滲金屬，可以方便地控制滲層的成分和結構。和化學氣相沉積比較，物理氣相沉積的***大優(yōu)點是溫度易控制，速度快，很潔凈，對環(huán)境無污染。

   (2)擴散

    基體材料上沉積了滲入元素構成的滲入元素-基體材料的系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)，一定條件下就要發(fā)生質量的遷移，向著平衡狀態(tài)變化，這種使系統(tǒng)中各成分趨向均勻分布的過程就是擴散。