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三元硼化物金屬基陶瓷塗層的製備方法

時間:2018-10-29 18:03:43  來源:  作者:

     真空液相燒結(Vacuum Liquid Phase Sintering)是一種現代表麵塗層新技術,可在金屬表麵得到耐磨抗蝕的金屬陶瓷複合塗層。 其成分可根據需要調整,塗層硬度可在一定範圍內變化,其硬度上限可達 HRC70以上,這是其它塗層工藝難以達到的,且塗層硬度分布均勻

 真空液相燒結工藝製備塗層的基本過程為:塗層原料粉按預定成分比例配料並混合均勻,加入有機粘結劑製備成料漿;對基材的塗覆麵進行清洗,以去除油汙和氧化皮;將料漿塗敷或噴刷於清洗過的表麵上,然後烘幹,使有機粘結劑中的溶劑揮發掉,然後在真空下將試樣快速加熱到熔結溫度,保溫適當時間後在真空爐中冷卻。 塗層的熔結溫度設定在基材熔點以下,而在塗層固相溫度以上,在該溫度下合金塗層處於熔融狀態,使塗層與基材之間形成牢固的冶金結合。

 放電等離子燒結(Spark Plasma Sintering) 起來的一種致密化技術。 它在外加軸向壓力的同時,利用大的脈衝電流直接通過模具及樣品進行燒結,能夠在較低燒結溫度和較小成型壓力條件下將粉末原料燒結成具有高性能的材料。 SPS 過程中,晶粒表麵容易活化,體擴散、晶界擴散都得到加強,加 過程,在短時間內就可實現燒結體的高度致密化。

 固相化學反應(Solid State Reaction)是指所有包含固相物質參加的化學反應,包括固—固相反應、固—氣相反應和固—液相反應等。 固相反應法的實質是用粘結劑將微細的陶瓷粒子製成料漿,塗刷在經過活化的基材表麵,在室溫自然固化後,再在一定的高溫下固化,利用塗層內部以及塗層與基體之間發生化學反應並形成化學結合,進而提高塗層的性能。

 反應硼化燒結法製備三元硼化物需要有真空環境, 製備成本高,而氬弧熔覆法(TIG Cladding)製備三元硼化物所需設備少,操作簡單,成本低廉,易於推廣。 電弧熱源的能流密度雖不如激光束高,但其高溫足以使大多數材料熔化,是實現熔覆的一種靈活的熱源。 氬弧的特點是熱量集中,能量密度介於自由電弧和壓縮電弧之間,加工件被氬氣包圍,加熱、冷卻過程中幾乎無氧化、燒損現象。

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