新型低成本高耐磨鐵基金屬陶瓷涂層的制備

發(fā)布日期：2020-06-25 作者：劉孝青點(diǎn)擊：

鎳鈷基超合金或基于其制備的熱噴涂涂層，因?yàn)槠淞己玫哪透g，中等的高溫性能以及再加入陶瓷后的高硬度等特性，已經(jīng)在眾多領(lǐng)域中應(yīng)用多年。同時(shí)以硬質(zhì)合金碳化物為主的WC-Co金屬陶瓷涂層也隨后展現(xiàn)了優(yōu)異的市場(chǎng)前景，且針對(duì)其的制備、組織結(jié)構(gòu)和綜合性能，大量研究者做了很多工作。然而近些年來(lái)，一些關(guān)注環(huán)保的國(guó)家的科研團(tuán)隊(duì)逐漸在開(kāi)展另外的一部分研究。這是因?yàn)樗麄冴P(guān)注到，鎳、鈷、鎢等稀有金屬，其價(jià)格昂貴，而且更重要的是：其被聯(lián)合國(guó)衛(wèi)生組織列為有害和致癌元素。由于在實(shí)際應(yīng)用中，以鎳鈷鎢基制備的涂層難免會(huì)產(chǎn)生一些磨損碎片，而如果這些涂層應(yīng)用在食品和某些與人息息相關(guān)的地方，很容易造成健康危害。因此，隨著中國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，以及人們對(duì)健康方面的高要求，開(kāi)發(fā)新的適合應(yīng)用于這些特定領(lǐng)域的涂層價(jià)值不小。

圖為廣東正德科技制備的無(wú)縫鋼管軋管機(jī)頂頭涂層的表面和截面微觀形貌

現(xiàn)今，鐵基金屬、金屬陶瓷或金屬玻璃熱噴涂涂層是時(shí)下一部分研究學(xué)者的重點(diǎn)。鐵材來(lái)源的廣泛，制備技術(shù)的成熟，以及其基本無(wú)害和成本低廉的特點(diǎn)特別迎合市場(chǎng)的需求。綜前所述，鐵基涂層在某些應(yīng)用工況，研究人員致力于更替鎳鈷鎢基涂層的應(yīng)用。而現(xiàn)今，鐵基金屬合金涂層存在受溫度和冷卻方式影響的復(fù)雜組織相變，鐵基金屬玻璃涂層的本征脆性，其并未得到很好的應(yīng)用和推廣。鐵基金屬陶瓷涂層由于其復(fù)合陶瓷后其性能得到平衡，加上已有一些團(tuán)隊(duì)在制備工藝和制備方法上的優(yōu)化，已取得了一定程度上的突破。

廣東正德科技材料表面有限公司，基于幾大合作平臺(tái)（如華南理工大學(xué)功能薄膜制備團(tuán)隊(duì)）的技術(shù)和項(xiàng)目支撐，現(xiàn)已在開(kāi)展新型低成本高耐磨的鐵基金屬陶瓷熱噴涂涂層的研究和應(yīng)用推廣。團(tuán)隊(duì)已實(shí)現(xiàn)在前驅(qū)體熱噴涂粉末中良好的復(fù)合納米材料的改性策略，并制備了耐磨性良好的鐵基金屬陶瓷涂層。通過(guò)微觀組織和性能測(cè)試，其涂層基本質(zhì)量指標(biāo)良好，耐磨性能優(yōu)異，且其它方面性能較為平衡。