Bản chất của lớp bề mặt

d t1 AB S S

2.2. Bản chất của lớp bề mặt

Bề mặt vật rắn hay chớnh xỏc là một mặt phõn cỏch rắn - khớ hay rắn - lỏng, cú cấu trỳc và tớnh chất phức tạp phụ thuộc vào bản chất của chất rắn, phương phỏp tạo nờn bề mặt đú và tương tỏc giữa bề mặt đú với mụi tr ường xung quanh.

Cỏc tớnh chất của bề mặt vật rắn rất quan trọng đối với tương tỏc bề mặt, bởi vỡ cỏc tớnh chất bề mặt ảnh hưởng trực tiếp tới diện tớch tiếp xỳc thực, ma sỏt, mũn và bụi trơn. Hơn nữa cỏc tớnh chất bề mặt cũn đúng vai trũ quang trọng trong cỏc ứng dụng khỏc nhau như: quang học, điện, nhiệt, sơn và trang trớ... Bề mặt vật rắn, bản thõn nú bao gồm vài vựng cú tớnh chất c ơ, lý khỏc nhau với vật liệu khối bờn trong đú là lớp hấp thụ vật lý, hoỏ học, lớp t ương tỏc hoỏ học, lớp Beilbly, lớp biến dạng khốc liệt, lớp biến dạng nhẹ và cuối cựng là lớp vật liệu nền [3]. Vật liệu cơ bản Lớp hấp thụ vật lý (0,33nm) Lớp hấp thụ hoá học (0,3nm) Lớp phản ứng hoá học (10100nm) Lớp Beilbly (1100nm) Lớp biến dạng khốc liệt (110∝m) Lớp biến dạng ít(110∝m) Hỡnh vẽ 2.1. Chi tiết bề mặt vật rắn 2.3. Tớnh chất lý hoỏ của lớp bề mặt 2.3.1. Lớp biến dạng

Dưới tỏc động của quỏ trỡnh tạo hỡnh cỏc tớnh chất của lớp bề mặt kim loại, hợp kim hay ceramics cú thể thay đổi đỏng kể so với vật liệu khối bờn trong. Vớ dụ trong quỏ trỡnh ma sỏt giữa hai bề mặt sau khi gia cụng c ơ, cỏc lớp bề mặt dưới tỏc động của lực và nhiệt độ sẽ bị biến dạng dẻo, lớp biến

dạng này cũn gọi là lớp biến dạng cứng là một bộ phận quan trọng của vựng bề mặt. Ứng suất dư trong lớp biến dạng dẻo cú thể cú thể ảnh h ưởng tới sự làm việc ổn định cũng như kớch thước chi tiết.

Chiều dày của lớp biến dạng dẻo phụ thuộc vào hai yếu tố: cụng hoặc năng lượng của quỏ trỡnh biến dạng và bản chất của vật liệu. Chiều dày của lớp này thường từ 1 - 100∝m tuỳ theo mức độ biến dạng cũng như tốc độ biến dạng. Kớch thước hạt trong cỏc lớp biến dạng dẻo này thường rất nhỏ do bị biến dạng với tốc độ cao kốm theo quỏ trỡnh kết tinh lại. Hơn nữa cỏc tinh thể và hạt tại bề mặt tiếp xỳc chung tự định hướng lại trong quỏ trỡnh trượt giữa hai bề mặt [3].