陶瓷快固耐磨涂层的研究现状

热喷涂陶瓷粉末包括氧化物、碳化物、硼化物、氮化物及硅化物等，是金属元素和非金属元素组成的晶体或非晶体化合物。陶瓷涂层具有高熔点、高硬度和良好的耐磨性、耐腐蚀性以及高温稳定性等特点。但喷涂陶瓷涂层工艺复杂，成本较高，而且涂层表面容易出现裂纹，抗热疲劳性能不如金属涂层；而且涂层的韧性较差，不能用于承受较大的冲击载荷。

快固耐磨涂层发展

氮化物陶瓷起步较晚，自20世纪70年代才开始迅猛发展，几乎都是通过人工合成的，除了具有高强度、高硬度的特点，还具有优良的电学和热学性能。经过多年的研究，氮化物陶瓷的脆性、可靠度等问题都有了明显的改善。历经几十年的发展，氮化硅、氮化铝、氮化硼等氮化物陶瓷作为高强度机械部件、耐腐蚀部件、以及耐磨部件，已经广泛应用于航空航天、机械、冶金等领域。碳化物陶瓷中应用较多的有碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、碳化钛(TiC)、碳化钨(WC)等，例如SiC用于发动机的涡轮增压器转子，滑动轴承，高温交换器等；碳化硼用作装甲等；碳化钛用于制备刀具。碳化物陶瓷主要的优点就是熔点高、硬度高，如B4C的硬度仅次于金刚石和CBN。

快固耐磨涂层-等离子技术

耐磨涂层是等离子喷涂的典型应用。等离子喷涂在氧化物陶瓷涂层的制备中， 所喷涂层不仅硬度高、熔点高和热稳定性好而且耐磨性能优异，摩擦系数低。Cr2O3、Al2O3、ZrO2等氧化物陶瓷涂层硬度和强度都很高，且摩擦系数低，是等离子喷涂耐磨涂层常用的氧化物陶瓷材料。通过对不同初级颗粒尺寸粉末所喷涂的涂层进行研究发现， 颗粒尺寸的降低可显著提高金属陶瓷的耐磨损性能。与传统的陶瓷涂层相比，Al2O3纳米陶瓷涂层因其晶粒的进一步细化、涂层致密度的提高，使Al2O3纳米陶瓷涂层展现出更高的硬度、韧性和抗磨损能力，成为目前耐磨材料领域研究的热点方向。