陶瓷噴涂用煅燒a氧化鋁

-陶瓷噴涂是指采用專用設備進行表面噴涂陶瓷涂層，在基材表面形成陶瓷涂層，陶瓷噴涂主要作用是耐磨、防腐、耐高高溫。北京耐默公司按照材質來分類有:氧化鋁、氧化鋯、氧化鉻、復合物陶瓷涂層等。

-熱噴涂煅燒a氧化鋁–氧化釔復合陶瓷涂層及其制備方法，煅燒a氧化鋁–氧化釔復合陶瓷涂層形成于金屬基材上或形成于位于金屬基材表面的應力過渡層上，且所述煅燒氧化鋁–氧化釔復合陶瓷涂層包括α-Al2O3相、γ-Al2O3相、c-Y2O3相、m-Y2O3相以及由氧化鋁和氧化釔原位生成的YxAlyOz相，所述YxAlyOz為Y3Al5O12、Y4Al2O9和/或YAlO3，其中α-Al2O3相與γ-Al2O3相的質量比為1：（2～3）。本發明采用熱噴涂工藝制備的氧化鋁–氧化釔復合陶瓷涂層，涂層結構致密，氣孔率較低。Al2O3和Y2O3之間不固溶，在噴涂過程中可以原位生成YxAlyOz化合物，起到彌散增韌和強化相界面的作用，涂層層間界面結合較好，強韌性和抗熱沖擊性能獲得改善。

-等離子噴涂納米結構陶瓷涂層較微米涂層具有更加優異的性能，在工程領域有著廣泛的應用前景。用大氣等離子噴涂（APS）系統分別制備了納米或含納米顆粒的Al2O3/TiO2、Al2O3/ZrO2及n-Al2O3/Al2O3復合陶瓷涂層，研究了以上幾種涂層的顯微結構、力學性能及摩擦磨損性能，并研究了納米結構Al2O3/ZrO2及n-Al2O3/Al2O3噴涂喂料的制備方法。主要研究結果如下：

1、從獲得高耐磨性Al2O3/TiO2涂層的評價角度分析，涂層的工藝優化方案應為：適中的主氣流量45 L/min，適中的電流550A，高的電壓70V以及適中的送粉率。噴霧干燥(NS)和等離子致密化(NP)納米Al2O3/TiO2喂料制備的涂層具有“雙區結構”，而微米級喂料制備的M涂層只是典型的層狀結構。三種涂層的結合強度和顯微硬度依次為：NP>NS>M；與不銹鋼組成摩擦副的耐磨性能依次為：NP>NS>M。

2、油潤滑能有效降低等離子噴涂納米Al2O3/TiO2涂層與氧化鋁及不銹鋼摩擦副的摩擦系數和磨損率。但微米Al2O3/TiO2涂層/不銹鋼摩擦副的摩擦系數比納米涂層高出3倍左右，磨損率高出70倍以上。摩擦表面粗糙度的差異決定了兩種涂層不同的邊界潤滑狀態，本質上取決于涂層微觀結構和力學性能的不同。

3、在SRV往復試驗條件下納米和微米Al2O3/TiO2涂層的摩擦系數和磨損率受溫度的影響，在較高溫度區域(200 ℃< T< 800 ℃)，磨損率提高了1~2個數量級，納米Al2O3/TiO2涂層的磨損率均低于微米涂層,兩種涂層的磨損機制不同。在滑動試驗條件下，兩種涂層在室溫下對偶氮化硅與空氣中的水蒸氣發生摩擦化學反應產生的硅的氧化物可以抑制涂層摩擦面上脆性斷裂的發生；而在較高溫度區間（100 ℃ < T < 500 ℃）主要的磨損機制是脆性斷裂和塑性變形，微米Al2O3/TiO2涂層的磨損表面剝落跡象比納米Al2O3/TiO2涂層更明顯。

4、燒結破碎法造粒是制備等離子噴涂納米結構Al2O3/ZrO2陶瓷涂層喂料的一種簡單經濟有效的方法。制備粉末的關鍵工藝參數為：粘接劑含量4%，250 MPa保壓5 min；燒結過程為500 ℃(30 min)+1100 ℃(120 min)。

5、在形成NZTA涂層的過程中除了發生α-Al2O3→γ-Al2O3的相轉變外，還發生了t-ZrO2→m-ZrO2相轉變。NZTA涂層比MZTA涂層具有更好的層間結合、顯微硬度和抗磨損性能。

6、經表面處理的納米Al2O3粒子(~150 nm)能較好地粘附在Al2O3 粉末(~45 μm)表面；加入的納米粒子起到“液相燒結”的作用，隨著納米粒子含量的增加，復合涂層的微觀結構有所改善，涂層的硬度、結合強度、耐磨損等力學性能也隨著納米顆粒含量的增加而遞增。納米粒子的加入量為10%時，各項性能最優。以上實驗結果為等離子噴涂納米涂層的制備及摩擦學性能積累了重要的實驗數據，對納米涂層的應用具有重要的指導意義。