激光燒結構米陶瓷制備高性能涂層及其性能的試驗研究.pdf

1、該文主要是在等離子噴涂的基礎上,利用激光熔覆納米陶瓷材料對等離子涂層進行改性處理,從而制備納米復合涂層;同時將激光快速成型應用于納米材料加工中,主要完成如下內(nèi)容:(1)設計合理的等離子涂層結構,制備了Al2O3,NiCrAl/Al2O3,NiCrAl/Al2O3+13％wtTiO2,NiCrAl/WC-Co四種涂層.對四種涂層的微觀組織結構進行了測試與分析.(2)在等離子涂層的基礎上,利用激光熔覆將納米陶瓷材料熔滲到等離子涂層中,然后采

2、用X射線衍射、掃描電鏡、能譜儀等,對陶瓷系列涂層的微觀組織與結構進行了詳細分析.得到的結論是經(jīng)過激光熔覆后的涂層致密化程度有了很大的提高,比單純的激光重熔涂層還高,納米顆粒不僅填充在晶粒之間,而且還嵌入在大晶粒內(nèi)部,有利于消除激光作用產(chǎn)生的微裂紋.(3)對所制備的納米復合系列陶瓷涂層進行了性能測試.與相應等離子噴涂層相比,硬度測試表明,含納米Al2O3或SiC的各種復合涂層硬度提高了0.6-1.5倍左右;耐磨性測試表明,小功率下單純的激

3、光重熔耐磨性提高了30％,而納米滲入后涂層的耐磨性提高了1.3-5倍左右;耐蝕性測試表明,經(jīng)激光熔覆納米滲入后的各種涂層耐蝕性能提高了4倍以上,同時涂層厚度、表面質(zhì)量對腐蝕性能有影響.(4)對納米Al2O3進行壓片并激光燒結,從而通過對硬度的測試,確定合理的激光功率、掃描速度和光斑直徑等工藝參數(shù).激光熔覆納米陶瓷開辟了一個新的納米材料應用前景,和傳統(tǒng)方法相比能進行選區(qū)熔覆,材料消耗少;冷速快,發(fā)生非平衡凝固,組織細小,可使納米材料仍然在