Ni-ZTA納米復(fù)合涂層的制備及其耐磨防腐性能研究.pdf

1、納米氧化物陶瓷涂層具有高硬度、良好的耐腐蝕性以及耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。采用表面涂層技術(shù)對(duì)金屬材料表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，在工件表面制備一層納米氧化物陶瓷涂層，可以有效提高基體材料的耐磨和耐蝕等性能，從而延長(zhǎng)其使用壽命。
　　本文首先通過(guò)溶膠凝膠法（Sol-gel）制備氧化鋯（ZrO2）、氧化鋁(Al2O3)和ZTA(ZrO2增韌Al2O3)納米粉體，研究了影響納米粉體團(tuán)聚的因素，分析了pH值、反應(yīng)溫度以及干燥溫度等對(duì)納米氧化物粉體晶粒尺寸和分散

2、性的影響。其次，研究了電火花沉積工藝參數(shù)（如電壓和功率等）對(duì)Ni基合金涂層性能的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在60V、900W和通氬氣保護(hù)的情況下得到的Ni合金涂層質(zhì)量最佳。最后，通過(guò)在Ni合金涂層表面激光熔覆ZrO2、Al2O3和ZTA納米粉體，得到相應(yīng)的Ni-氧化物納米復(fù)合涂層，并研究了激光熔覆工藝參數(shù)（如功率和速度等）對(duì)ZrO2、Al2O3和ZTA納米涂層質(zhì)量的影響規(guī)律。
　　對(duì)于制備的復(fù)合涂層，通過(guò)涂層表面和截面的硬度分析發(fā)現(xiàn)，Ni-Z

3、rO2復(fù)合涂層、Ni-Al2O3復(fù)合涂層和ZTA復(fù)合涂層表面硬度相對(duì)于基體分別提高了3.8倍、2.5倍和1.4倍。而對(duì)三種納米復(fù)合涂層進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Ni-ZrO2復(fù)合涂層、Ni-Al2O3復(fù)合涂層和ZTA復(fù)合涂層耐磨性相對(duì)于基體分別提高了1.64倍、2.25倍和1.71倍。最后對(duì)三種納米復(fù)合涂層在3.5％NaCl溶液中性腐蝕環(huán)境中進(jìn)行的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，由Tafel曲線和阻抗分析可知，三種Ni-氧化物納米復(fù)合涂層的耐蝕性都比基