陶瓷工藝及功能(編輯修改稿)
2025-03-28 11:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的優(yōu)異性能結(jié)合起來，多年來一直是材料科學與工程研究的方向。 五、金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 金屬表面陶瓷涂層依其功能大致可分為耐熱涂層 (熱障涂層 )、耐磨涂層、耐蝕涂層、生物功能涂層及其它特殊功能涂層等。然而，陶瓷和金屬的熱膨脹系數(shù) (CTE)及彈性模量等性能不相匹配，且基體與涂層間存在明顯界面，因此，表面具有陶瓷涂層的金屬零部件在應(yīng)用過程中會發(fā)生涂層開裂或剝落損壞等現(xiàn)象。雙層涂層及多層涂層體系也不能消除基體與涂層間及涂層內(nèi)部層與層間性能不匹配問題。 五、金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 為此，開發(fā)了功能梯度涂層 (FGM涂層 )。在 FGM涂層中，沿涂層厚度方向，隨涂層厚度增加，陶瓷相成分含量逐漸增加，金屬相成分含量則相應(yīng)減小，即金屬相與陶瓷相涂層間無明顯界面，很好地解決了二者性能不相匹配的問題，最大程度地削弱或消除了涂層中的應(yīng)力，提高涂層與基體間結(jié)合強度 。 五、金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 目前， FGM涂層在航空、航天、能源和生物醫(yī)學等各個領(lǐng)域均已獲得應(yīng)用［ 4，9～ 11］。而且， FGM深層制備工藝也迅速發(fā)展，日本、美國、英國、中國和德國等許多國家均在進行 FGM深層工藝的研究 。 五、金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀 ? FGM涂層工藝及應(yīng)用 ? 目前制備 FGM涂層的工藝方法多種多樣，主要有氣相沉積法、自蔓延高溫合成法、等離子噴涂法及激光熔覆法等。 五、金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 氣相沉積法 ? 制備 FGM涂層的氣相沉積法包括物理氣相沉積法 (PVD)和化學氣相沉積法 (CVD)。這兩種方法又可細分為許多具體的工藝方法。 ? 一般地說，氣相沉積法可以制得很薄的梯度涂層。但是， PVD法難以在復雜形狀表面沉積涂層，而 CVD法可以在形狀復雜的零件表面制備出梯度涂層，而且沉積層表面光滑致密，沉積率較高。 五、金屬／陶瓷功能梯度涂層工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 近年來， CVD和 PVD技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、化工、能源和生物工程等領(lǐng)域制備功能梯度涂層，同時不斷與其它表面涂層技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)出了一些改進型表面涂層技術(shù)制備梯度涂層，如電子束物理氣相沉積法 (EBPVD)、離子束增強物理氣相沉積法 (IBEB)、燃燒化學氣相沉積法 (CCVD)、物理化學沉積法(PCVD)、反應(yīng)濺射及陰極磁控濺射等。而且，隨著科學技術(shù)的發(fā)展， CVD和 PVD梯度涂層技術(shù)在材料制備及改善零部件表面性能等方面的應(yīng)用不斷增加，有著美好的應(yīng)用前景。 五、金屬／陶瓷功能梯度涂層
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