金属表面纳米陶瓷涂覆

硬度是纳米陶瓷涂层重要指标之一，硬度的测量比较好采用显微硬度，且应取多个测量点，以其均值作为涂层硬度值。晶粒的细化使纳米陶瓷涂层的硬度明显大于微米陶瓷涂层，如常规WC-12Co涂层的显微硬度为1186HV0.2，而纳米结构WC-12Co涂层的显微硬度为1584HV0.2，是常规涂层的1.3倍。2断裂韧性断裂韧性是反映材料抵抗裂纹失稳扩展的的性能指标。目前陶瓷涂层断裂韧性的定量表征缺乏统一标准，主要有临界应力强度因子、临界裂纹扩展能量释放率和裂纹密度三种表征方法。图2为两种涂层杯凸试验的结果比较，常规陶瓷涂层显示出明显的开裂和剥落现象，而纳米结构涂层并未观察到宏观裂缝。图2常规涂层和纳米涂层的杯凸试验结果比较3耐磨性耐磨性是陶瓷涂层重要的应用性能之一。一般可通过磨损试验测量涂层的磨损速率来进行表征。纳米陶瓷涂层的耐磨性明显优于常规陶瓷涂层，如图3。与微米级陶瓷涂层相比，纳米陶瓷涂层更耐用。金属表面纳米陶瓷涂覆

模压高温烧结模压、高温烧结工艺主要用于制备全陶瓷隔膜，其成分不包括有机材料，全部为陶瓷粉体粒子。全陶瓷隔膜中主要采用的陶瓷粉体为高纯Al2O3，其优点是耐低温性优异，具有较好的开发应用前景。其它隔膜制备方式除上述介绍的陶瓷隔膜在改进电池的安全性方面突出外，隔膜的微孔关闭功能也是改进动力电池安全性的另一方法；凝胶类聚合物电解质具有较好的保液性，采用这种电解质的电池比常规液态电池具有更好的安全性。目前，已商品化的锂离子电池隔膜主要有3类，分别为PP/PE/PP多层复合微孔膜、PP或PE单层微孔膜和涂布膜。安徽工程纳米陶瓷涂覆代加工陶瓷涂覆特种隔膜特别适用于动力电池。

根据涂层功能的不同，纳米陶瓷涂层的应用可大致分为下述几类：1纳米结构ZrO2热障涂层热障涂层(TBCs)主要用于高温大气或热腐蚀性静态、动态气氛中，可明显降低涡轮部件表面温度，增加燃气轮机功率，提高热效率，在航空发动机上获得了成功应用，并将扩展到柴油机以及汽车和摩托车的发动机中。纳米结构热障涂层因其更优异的性能而受到研究和应用。纳米结构ZrO2涂层导热系数低，热膨胀系数与金属相近，高温下稳定性好，是目前热障涂层。主要原因在于:(1)减少涂层中裂纹的长度，使涂层的断裂韧性提高;(2)晶界对光电子散射增强，降低了涂层的热导率;(3)通过引入可控微气孔，改变了涂层中晶界和层间的电子、光子散射和辐射。

陶瓷涂层的结合强度包括涂层与基体的界面结合强度和涂层自身粘结强度，一般采用拉伸法检测涂层的拉伸结合强度。当然，也可通过剪切试验检测涂层与基体界面的剪切强度。纳米陶瓷涂层提高结合强度的原因主要有两个原因：（1）未扩展的层间裂纹对涂层残余应力的释放作用；（2）纳米结构喂料在喷涂过程中飞行速度比普通粉末约高1/3，因而利于提高涂层中颗粒间以及涂层与基体之间的结合强度。◆◆◆◆◆三、制备纳米陶瓷涂层方法涂层技术是表面改性工程中的一个重要技术，涂层能够高效的实现材料的优异性能，同时经济效益。制备纳米结构的陶瓷涂层常用的方法主要有等离子喷涂、电泳沉积、物相沉积、激光熔覆等。1、等离子喷涂黏合剂对陶瓷复合隔膜的表面性质、孔道结构和机械强度等有重要影响。

纳米陶瓷涂层根据材料种类可分为氧化物和非氧化物两大类：氧化物耐磨涂层材料中使用较为的是Al2O3、ZrO2、Cr2O3等，其中ZrO2的熔点高、热导率低、热膨胀系数小，应用更为为了改善单组分氧化物陶瓷涂层(如纯Al2O3、Cr2O3等)固有的高脆性、多孔隙以及较低的结合性能等缺陷，通常添加低熔点TiO2或SiO2粉末形成多元复合粉末，以改善粉末的喷涂工艺性能，获得性能更加优异的复合氧化物陶瓷涂层。来的一大类无机非金属涂层的总称，在20世纪90年代以来，在航空航天、电子、等前列领域得到了持续高速的发展。陶瓷粉体材料具有热、化学、力学稳定性好等特点。湖南纳米陶瓷涂覆代加工

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传统陶瓷材料具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等优异性能，但由于其质地较脆，韧性、强度较差，因而使它的应用受到较大的限制。随着纳米科学研究深入，发现纳米粉体展现出如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等许多特殊性质，对纳米陶瓷的研究报导也越来越多，纳米陶瓷涂层也成为有机树脂涂层、金属及合金涂层之后涌现出来的一大类无机非金属涂层的总称，在20世纪90年代以来，在航空航天、电子、以及等前列领域得到了持续高速的发展。金属表面纳米陶瓷涂覆

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