耐磨陶瓷涂层

耐磨陶瓷涂层

什么是耐磨陶瓷涂层

金属陶瓷是一种由金属(合金)与一种(几种)陶瓷相所组成的非均质复合材料。在金属陶瓷中,陶瓷相体积分数占 15%~90%,这使得金属陶瓷既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和化学稳定性等特性,又具有较好的韧性和塑性。金属陶瓷中陶瓷相通常是由高熔点氧化物(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)组成。

耐磨陶瓷涂层性能

陶瓷具有高熔点、高硬度、高强度、高化学稳定性、高绝缘能力、低热导率、低热膨胀系数等特点,用作涂层可以有效地提高基体材料的耐磨损、耐高热、耐腐蚀和抗高温氧化等性能。陶瓷具有金属材料难以达到的性能,所以被广泛应用于制备各种陶瓷涂层。耐磨陶瓷将陶瓷的优点和金属材料的韧性结合起来,在材料表面喷涂,可使材料兼具金属的强韧性、可加工性等特性及陶瓷的耐磨损、耐高温、耐腐蚀及绝缘性等性能,对于提高社会经济效益、延长零部件的使用寿命具有重要意义。但由于陶瓷的熔点高,采用一般方法很难制备出质量较好的、符合工程应用的陶瓷涂层。目前制备陶瓷涂层的主要方法是等离子喷涂和超音速火焰喷涂。

耐磨陶瓷涂层制备

制备耐磨陶瓷涂层的方法有:热喷涂、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶法(SolGel)等方法,应用较多的方法是激光熔覆、等离子喷涂物理气相沉积及胶粘陶瓷涂层法。

金属陶瓷涂层的制备工艺主要有:铸渗法、热喷涂法、粉末烧结法、熔注法、离子注渗法、等离子弧法、激光熔覆法、原位合成法、电渣熔铸法等。

微弧氧化技术制备出的陶瓷涂层较脆且绝缘,不适用于有较大载荷和要求导电的场合,但该陶瓷涂层表面多孔，进行涂漆封孔后使得涂漆的结合力大为增加,从而可以显著地提高其耐磨性和耐蚀性。利用微弧氧化技术可制备出能降解应用于整形外科的镁合金植入体,具有较大的发展潜力和应用价值。