非晶纳米晶复合涂层

国内外对采用等离子喷涂技术制备非晶纳米晶复合涂层的报道较多，主要采用的技术包括普通等离子喷涂技术（PS）、大气等离子喷涂技术（APS）、超音速等离子喷涂技术（HEPJ）等。其中，超音速等离子喷涂技术的主要特点是利用超音速的等离子体射流，将内送粉的熔融粉末加速到音速以上。根据不同的颗粒密度、尺寸和形状，速度范围为400～1000m/s，使形成的涂层致密度和结合强度显著提高。韩志海等]采用超音速等离子喷涂技术制备了Nano-ZrO₂/NiCrCoAlY 梯度复合涂层。该涂层中含有大量20~50nm的ZrO₂晶粒，并与熔融金属结合紧密，有利于提高热障涂层的韧性、抗冲击性能、高温稳定性和隔热效果。Zhao等采用等离子喷涂Nano-La₂Zr₂O₇团聚体获得了纳米结构的错酸钢涂层。与微米结构涂层相比，纳米结构涂层热导率较低，在1473K时约为微米La₂Zr₂O₇的68%，且热导率随温度的升高而减小，高温条件下相结构稳定，克服了ZrO₂涂层高温相变的不足，是热障涂层材料研究的新热点。叶福兴等采用大气等离子喷涂FeCrMoSiBNi非晶粉末，得到了均匀致密且含大量非晶相的涂层。该涂层与基体结合良好，孔隙率仅为2.5%左右，显微硬度HV_0.1为750~850，涂层腐蚀性能优异。Kobayashi等悉用等离子喷涂.FeCrBSiMo非晶粉末制备了几乎为纯非晶的涂层，涂层孔隙率为2%~3%，显微硬度HV_0.05为1000~1100，与同类型铁基金属玻璃的硬度值相似。这两类涂层在要求高耐磨、高腐蚀的工业领域具有良好的应用前景。章德铭等通过在纳米Al₂O₃-13%TiO₂团聚粉末中掺杂防污剂的成分设计，采用超音速等离子喷涂方法制备了纳米防污陶瓷涂层，得到的涂层致密，孔隙率小于1%，显微硬度HV_0.1大于987，结合强度大于35MPa。该涂层满足了耐磨耐蚀等性能的要求，而且抗海洋生物附着性能优良。

等离子喷涂非晶纳米晶涂层逐渐从实验研究走向了实用化，在热障、耐磨防腐、防污等领域将发挥越来越重要的作用。如何降低制粉成本，提高涂层性能和拓展涂层功能是其研究的重要方向。

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