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陶瓷基納米耐磨涂層
陶瓷基納米耐磨涂層是將氧化物陶瓷基料、其他添加相和納米陶瓷相等按適當(dāng)比例混合起來，涂覆于經(jīng)表面處理的工件表面，經(jīng)固化或燒結(jié)而成的潤滑耐磨涂層。陶瓷基納米耐磨涂層一般具有耐溫耐磨性能好，但結(jié)合強(qiáng)度較低的特點。以下是納米高溫耐磨復(fù)合涂層FM650的制作過程和性能介紹。

將納米SiC、Zr02、A203、SiO2等材料與其他微米級粉料白泥(10% ~ 15%)、鋯英石(10% ~ 15%)、 Al203(15%~20%)、SiC (5%~ 10%)、ZnO (5%)、SiO2 (30% ~60%)、納米ZrO2 (1%~3%)、 納米Al2O3 (1% ~3%)、納米SiO2 (1%~3%)混合，研磨適當(dāng)時間后加入水玻璃(水玻璃~ g粉料加1 mL,然后用電動強(qiáng)力攪拌將分散系攪拌均勻后得納米耐磨涂料。將涂料涂刷(涂層厚度≤2 mm) 在工件表面后，在室溫下放置干燥，然后分別經(jīng)80C和150C加熱3 h固化處理，得到納米高溫耐磨復(fù)合涂層。與未加納米粉體的普通涂層相比，涂層的燒結(jié)性能提高，燒結(jié)體的晶粒度被細(xì)化，納米耐磨涂層的結(jié)合強(qiáng)度從原來的提高到,采用單面涂層降低氣孔的影響，則涂層強(qiáng)度從 MPa提高到 MPa;耐磨性和致密度均有很大提高。

另外，納米粉體的加人改善了涂層與鋼的膨脹系數(shù)匹配程度，不經(jīng)低溫80C/150C處理，涂層仍具有良好的耐熱振性能。因為在涂層升溫?zé)Y(jié)過程中，致密化速率與粉體顆粒尺寸的四次方成反比，納米粒子小，比表面積大，并具有高的擴(kuò)散速率，因而加入納米粉體進(jìn)行燒結(jié),，不僅使致密化速度快，還可降低燒結(jié)溫度。因此在熱振試驗時，在700C時就有一個低溫初期燒結(jié)作用，涂層致密性提高，耐磨性和耐腐蝕性大大增強(qiáng)。另有研究表明，對于尺寸為37nm的Al2O3等納米硬質(zhì)相，當(dāng)添加量不超過20%時有明顯的增韌和增強(qiáng)作用。

對納米TiN改性TiC-Mo2C-Ni金屬陶瓷(Cermetm) 刀具的磨損性能研究表明: Cermetm 刀具的抗磨性優(yōu)于YG8及YT15刀具，在D。 = 200 m/min、 a。 = mm、f= mm/r下，Cermetum刀具的耐磨性是YT15 的5倍(如圖)，比YG8的耐磨性也高得多。Cermethin 刀具中的主要相TiC的硬度高于普通YG系列硬質(zhì)合金中的硬質(zhì)相WC，而且由于TiN的加入可以產(chǎn)生明顯的細(xì)化晶粒，提高硬度、強(qiáng)度的效果，所以它的硬度和抗磨粒磨損性能比普通YG、YT系列硬質(zhì)合金刀具要好。而且其熱穩(wěn)定性、高溫硬度和高溫強(qiáng)度都高于普通硬質(zhì)合金。Cermet, m刀具的失效形式為磨損及崩刃。