耐磨陶瓷涂層

耐磨陶瓷涂層

什么是耐磨陶瓷涂層

金屬陶瓷是一種由金屬(合金)與一種(幾種)陶瓷相所組成的非均質(zhì)復(fù)合材料。在金屬陶瓷中,陶瓷相體積分?jǐn)?shù)占 15%~90%,這使得金屬陶瓷既保持了陶瓷的高強(qiáng)度、高硬度、耐磨損、耐高溫、抗氧化和化學(xué)穩(wěn)定性等特性,又具有較好的韌性和塑性。金屬陶瓷中陶瓷相通常是由高熔點(diǎn)氧化物(如 Al2O3、ZrO2等)、碳化物(如TiC、SiC、WC等)、硼化物(如 TiB2、ZrB2、CrB2等)、氮化物(如 TiN、BN、Si3N等)組成。

耐磨陶瓷涂層性能

陶瓷具有高熔點(diǎn)、高硬度、高強(qiáng)度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高絕緣能力、低熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn),用作涂層可以有效地提高基體材料的耐磨損、耐高熱、耐腐蝕和抗高溫氧化等性能。陶瓷具有金屬材料難以達(dá)到的性能,所以被廣泛應(yīng)用于制備各種陶瓷涂層。耐磨陶瓷將陶瓷的優(yōu)點(diǎn)和金屬材料的韌性結(jié)合起來(lái),在材料表面噴涂,可使材料兼具金屬的強(qiáng)韌性、可加工性等特性及陶瓷的耐磨損、耐高溫、耐腐蝕及絕緣性等性能,對(duì)于提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、延長(zhǎng)零部件的使用壽命具有重要意義。但由于陶瓷的熔點(diǎn)高,采用一般方法很難制備出質(zhì)量較好的、符合工程應(yīng)用的陶瓷涂層。目前制備陶瓷涂層的主要方法是等離子噴涂和超音速火焰噴涂。

耐磨陶瓷涂層制備

制備耐磨陶瓷涂層的方法有:熱噴涂、物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、溶膠-凝膠法(SolGel)等方法,應(yīng)用較多的方法是激光熔覆、等離子噴涂物理氣相沉積及膠粘陶瓷涂層法。

金屬陶瓷涂層的制備工藝主要有:鑄滲法、熱噴涂法、粉末燒結(jié)法、熔注法、離子注滲法、等離子弧法、激光熔覆法、原位合成法、電渣熔鑄法等。

微弧氧化技術(shù)制備出的陶瓷涂層較脆且絕緣,不適用于有較大載荷和要求導(dǎo)電的場(chǎng)合,但該陶瓷涂層表面多孔，進(jìn)行涂漆封孔后使得涂漆的結(jié)合力大為增加,從而可以顯著地提高其耐磨性和耐蝕性。利用微弧氧化技術(shù)可制備出能降解應(yīng)用于整形外科的鎂合金植入體,具有較大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用價(jià)值。