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电弧喷涂制备纳米硼化物陶瓷复合涂层及其特性研究
  • 项目名称:电弧喷涂制备纳米硼化物陶瓷复合涂层及其特性研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:50375004
  • 申请代码:E050803
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:栗卓新
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:北京工业大学
  • 批准年度:2003
中文摘要:

针对陶瓷涂层脆性大与基体结合强度低的问题,将陶瓷与金属的特性结合起来,具有重要的研究价值和应用前景。本课题采用电弧喷涂方法制备含TiB2纳米陶瓷相的复合涂层,拟研究纳米粉末致密化颗粒制备工艺、含TiB2纳米颗粒粉芯线材配方及制备技术、含纳米陶瓷相复合涂层的性能及微观结构。以搞清纳米粉致密化的工艺及纳米相在电弧喷涂中的行为和作用。目的在于最大的发挥含硼化物陶瓷复合涂层的优越性,通过纳米所具有的熔点低

结论摘要:

针对陶瓷涂层脆性大与基体结合强度低的问题,将陶瓷与金属的特性结合起来,具有重要的研究价值和应用前景。为了最大的发挥含硼化物陶瓷复合涂层的优越性,通过添加纳米/微米陶瓷粉末,利用小尺寸粉末所具有的熔点低、活性大而且界面原子容易迁移等特性,解决复合涂层的韧性及结合强度问题。本课题通过对金属-陶瓷粉末处理的研究、粉芯丝材配方的调整、复合涂层的显微组织分析和力学性能测试,最终采用电弧喷涂方法制备了耐磨性能较好的含TiB2陶瓷的纳米/微米改性的金属基复合涂层。结果发现纳米/微米粉末的加入有利于提高涂层的耐磨性能,减少涂层在磨损过程中显微裂纹的产生;陶瓷粉末细化使其在涂层中的分布更均匀、弥散;耐磨性约为同等条件下Cr2C3复合涂层的2~3倍;添加纳米/微米陶瓷粉末使涂层与基体的结合强度提高2倍。发现陶瓷粉末细化主要通过改善喷涂粒子的扁平化,提高涂层的显微组织和性能。本课题制备的涂层具有较好的结合强度、硬度、耐磨性能,为用电弧喷涂制备含陶瓷相的致密韧化复合涂层开辟新途径。为纳米粉致密化研究、陶瓷与金属复合涂层的制备与性能研究、搞清纳米相在喷涂中的行为和作用机理提供了理论指导。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 16
  • 2
  • 0
  • 0
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