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常用陶瓷耐磨涂层的种类有哪些
发布时间:2018-07-11 17:09:04| 浏览次数:
陶瓷耐磨涂层的分类:

陶瓷耐磨涂层的种类很多,如氧化物类陶瓷耐磨涂层,碳化物、氮化物、硼化物及硅化物类陶瓷耐磨涂层,金属间化合物陶瓷耐磨涂层,塑料陶瓷复合涂层等。其中金属陶瓷耐磨涂层由于其特殊的组成及良好的综合性能,应用越来越广。

金属陶瓷耐磨涂层简介:

金属陶瓷耐磨涂层是用金属和合金作黏接相,用陶瓷颗粒作强化硬质相,经喷涂、烧结、团聚、包覆等工艺处理而制成的涂层材料。采用不同的金属和合金组分及配比,与不同的陶瓷粉末材料组合,能制成一系列的金属陶瓷粉末材料,使金属的强韧性、导热导电性、可加工性等特性与陶瓷材料的高硬度、高化学稳定性、绝缘绝热性及特殊功能等特性有机地结合起来,充分发挥两大工程材料的综合优势。
由于金属组分的加入,使金属陶瓷耐磨涂层与基体材料的结合强度增加,涂层的陶瓷颗粒之间的黏聚强度增大,涂层气孔率降低,致密性提高,从而使金属陶瓷耐磨涂层具有比纯陶瓷耐磨涂层更好的力学性能,能够应用于更大应力和疲劳等工况条件下并获得理想的结果。
金属陶瓷耐磨涂层的性能取决于几个因素,如金属基的构成和性能,陶瓷相的性能、组成、占的比例、颗粒大小等,金属基和陶瓷的相互浸润程度,整个金属陶瓷耐磨涂层和金属表面的浸润程度等。因为浸润程度决定了涂层中各个组成之间黏接力及涂层和金属基体的结合力的大小。
常见的金属陶瓷耐磨涂层有:

硬质合金涂层。它是细钴粉和碳化钨烧结而成,其中的钴可以用钢基体代替,只是抗高温的性能有所下降。这类涂层中钴基的可以用于油田泥浆泵柱塞,瓦楞纸辊,高速列车制动片等抗高温下磨粒磨损等场合;钢基的可用于冷挤压模具边缘切口处。

碳化钨弥散型自熔合金涂层。这类涂层中的自熔合金可以根据性能要求可以是镍基、钴基和铁基。涂层特点是非常致密高耐磨性,可用于各种销轴、柱塞、刮板等部件。
耐高温冲击磨损镍基碳化钨复合涂层。高温镍基合金为金属基,可用于热加工模具内壁,石油炼制中的高温部件。

包覆型硬质耐磨金属陶瓷耐磨涂层。其中的陶瓷粉末用一定的工艺使其表面包覆一层钴和镍金属,再和金属基混合,这样得到的涂层中避免了有些陶瓷在高温下的分解,保证了涂层性能的连贯和一致。其中的镍包金刚石涂层可以用于金刚石砂轮和钻探用钻头上。其中的金属基还可以是镍铝(俗称自黏性粉末)粉末和自熔性合金,和碳化钨粉末一起喷涂可以显著改善喷涂工艺性能,有利于制作薄的耐磨损涂层,减少加工量。这类涂层应用很广,可以制成耐热抗高温耐磨涂层用于高温阀门,发动机中转子,涡轮叶片,高炉风口等部件;甚至可以直接用作1000℃左右使用的耐高温燃气氧化、硫化腐蚀和冲蚀工作涂层。

可磨耗密封金属陶瓷耐磨涂层。陶瓷相是松软、易刮削的非金属颗粒,如石墨,膨润土等。主要用于飞机发动机,是比较特殊的一类涂层。
减摩自润滑金属陶瓷复合涂层。这类涂层和硬质耐磨型金属陶瓷耐磨涂层恰好相反,它是采用具有低摩擦系数、低硬度并具有自润滑性能的软质材料颗粒做陶瓷相,如石墨、二硫化钼、氟化钙等固体润滑剂。大多数这类涂层用于真空下不能用液体润滑剂的场合。
高摩擦力摩阻金属陶瓷耐磨涂层。摩阻和润滑是摩擦学中相反的概念,这类涂层一般是多组分金属陶瓷的复合。金属基有铜基、青铜基、铁基、钴基等,陶瓷粉是各种非金属颗粒的混合。常用于各类设备、机动车辆的制动片上,油田可用在各种转动机构的刹车片上,如钻机的刹车片。
 
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