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金屬陶瓷復(fù)合涂層的特性
金屬陶瓷是由金屬或合金與一種或多種陶瓷相所組成的非均質(zhì)的復(fù)合材料。金屬陶瓷既保持了陶瓷材料的高硬度、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化性和化學(xué)穩(wěn)定特性，又具備金屬材料的高強(qiáng)度、高韌性和較高的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性，是一種性能優(yōu)異的工程材料。
在金屬表面制備金屬陶瓷涂層，節(jié)省材料、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。金屬陶瓷涂層的微觀組織由金屬粘結(jié)相和陶瓷顆粒硬質(zhì)相組成，以碳化物陶瓷芯及外圍包覆的碳化物固溶體（環(huán)形相）陶瓷顆粒作為硬質(zhì)相，以鎳、鉬合金及其它合金做為粘結(jié)相來(lái)提高材料的結(jié)構(gòu)性能，綜合了金屬材料和陶瓷材料兩者的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航天航空、冶金、切削刀具、模具、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[1]。
制備金屬陶瓷涂層存在的主要問題是涂層的強(qiáng)度、硬度、耐磨性能需要進(jìn)一步提高，涂層材料與基體材料的結(jié)合強(qiáng)度不高，兩者的膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率差別較大，容易造成熱應(yīng)力集中，導(dǎo)致涂層開裂、剝落。稀土對(duì)金屬陶瓷涂層微觀組織具有改性作用，添加適量的稀土元素可以有效地改善金屬陶瓷涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)，提高涂層材料的強(qiáng)度，硬度和耐磨性能，增強(qiáng)涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，從而提高金屬陶瓷涂層的使用性能。稀土改性技術(shù)在熱噴涂、復(fù)合電鍍、激光表面熔覆等金屬陶瓷涂層制備工藝中已經(jīng)得到了廣泛的研究應(yīng)用，獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
我公司研制的碳化鎢陶瓷涂層是金屬陶瓷復(fù)合涂層的典型代表，具有很高的硬度和耐磨性，同時(shí)也有一定的抗腐蝕能力，是軸承，拔絲輥等耐磨件的較佳方案。