新型低成本高耐磨鐵基金屬陶瓷涂層的制備
鎳鈷基超合金或基于其制備的熱噴涂涂層,因為其良好的耐腐蝕,中等的高溫性能以及再加入陶瓷后的高硬度等特性,已經在眾多領域中應用多年。同時以硬質合金碳化物為主的WC-Co金屬陶瓷涂層也隨后展現了優異的市場前景,且針對其的制備、組織結構和綜合性能,大量研究者做了很多工作。然而近些年來,一些關注環保的國家的科研團隊逐漸在開展另外的一部分研究。這是因為他們關注到,鎳、鈷、鎢等稀有金屬,其價格昂貴,而且更重要的是:其被聯合國衛生組織列為有害和致癌元素。由于在實際應用中,以鎳鈷鎢基制備的涂層難免會產生一些磨損碎片,而如果這些涂層應用在食品和某些與人息息相關的地方,很容易造成健康危害。因此,隨著中國對環境保護的重視,以及人們對健康方面的高要求,開發新的適合應用于這些特定領域的涂層價值不小。
圖為廣東正德科技制備的無縫鋼管軋管機頂頭涂層的表面和截面微觀形貌
現今,鐵基金屬、金屬陶瓷或金屬玻璃熱噴涂涂層是時下一部分研究學者的重點。鐵材來源的廣泛,制備技術的成熟,以及其基本無害和成本低廉的特點特別迎合市場的需求。綜前所述,鐵基涂層在某些應用工況,研究人員致力于更替鎳鈷鎢基涂層的應用。而現今,鐵基金屬合金涂層存在受溫度和冷卻方式影響的復雜組織相變,鐵基金屬玻璃涂層的本征脆性,其并未得到很好的應用和推廣。鐵基金屬陶瓷涂層由于其復合陶瓷后其性能得到平衡,加上已有一些團隊在制備工藝和制備方法上的優化,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(如華南理工大學功能薄膜制備團隊)的技術和項目支撐,現已在開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用推廣。團隊已實現在前驅體熱噴涂粉末中良好的復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。通過微觀組織和性能測試,其涂層基本質量指標良好,耐磨性能優異,且其它方面性能較為平衡。
圖為廣東正德科技團隊制備的納米材料改性的鐵基金屬陶瓷涂層截面高倍形貌(背散射模式)
新型低成本高耐磨鐵基金屬陶瓷涂層的制備-劉孝青
文章來源:廣東正德材料表面科技有限公司