等离子喷涂分为大气等离子喷涂(APS)、超音速等离子喷涂(HVPS)、真空等离子喷涂(VPS)等。大气等离子喷涂适应性很强,可通过控制工艺参数制备精细涂层,其主要缺陷是涂层与基体以机械结合为主,结合强度低,难以适应冲击、高应力、强疲劳等工作条件。超音速等离子喷涂焰流速度快、温度高,特别适用于喷涂陶瓷等高熔点材料。与其它技术相比,用等离子喷涂制备纳米陶瓷涂层,工艺简单、选材、沉积效率高等优点。近几年广泛应用的真空等离子喷涂制备的涂层更为致密,结合强度也更高。锂电池原材料设备——混料机内表面涂覆纳米陶瓷隔绝金属离子。河南工程纳米陶瓷涂覆
激光熔覆作为一种新型高效涂层制备工艺,以其凝固速率快,能够获得平衡状态下无法获得的优异组织等特点受到关注。它有利于目前纳米陶瓷涂层制备中材料晶粒过度生长、致密度不高等问题的解决。★磁控溅射镀膜通常利用氩气电离产生的正离子轰击固体(靶),溅出的中性原子沉积到基片(工件上),形成镀膜。微弧氧化是在铝镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体氧化物为主的陶瓷膜层。反应在常温下进行,操作方面,易于掌握。河南工程纳米陶瓷涂覆陶瓷隔膜 — 结构和成膜工艺简析。
激光熔覆采用激光法制备陶瓷涂层,可在金属表面预先进行陶瓷涂层,然后再进行激光处理,使涂层组织更细密。也可以直接进行激光涂层:先喷涂过渡层(如NiCr、NiAl、NiCrAl、Mo等)材料,再用脉冲激光涂敷陶瓷材料,使过滤层中Ni、Cr合金与陶瓷中Al2O3、ZrO2附在基体表面,形成多孔性,使基体中的金属分子也能扩散到陶瓷中,进而改善涂层结构与性能。如在氮气、氧气中的基体表面涂敷Al、Cr、Ti等金属,并进行激光处理,形成Al2O3、Cr2O3、TiO2的纳米陶瓷涂层具有很高的热稳定性、耐磨性和耐腐蚀性。
耐磨性是陶瓷涂层重要的应用性能之一。一般可通过磨损试验测量涂层的磨损速率来进行表征。纳米陶瓷涂层的耐磨性明显优于常规陶瓷涂层,如图3。图3纳米陶瓷涂层与传统陶瓷涂层磨损性能对比4热导率热导率是表征陶瓷涂层的主要性能指标。常用来确定陶瓷涂层热导率的方法有激光法和调制波法等。热导率随晶粒的变小而降低。这主要是由于随着晶粒尺寸的减小,涂层内部的微观界面增多,界面距离减小,使热传导过程中声子的平均自由程降低。随着声子平均自由程的降低,材料热导率也随之减小,故纳米ZrO2陶瓷涂层隔热性能要优于普通微米ZrO2涂层。锂电池陶瓷隔膜,为什么多选氧化铝涂覆?
陶瓷复合隔膜—结构分类结构成膜方法性能特点单层复合涂覆陶瓷层只分布在基膜的一侧具有陶瓷层、基膜的双层结构双层复合涂覆或静电纺丝陶瓷层分布在基膜的前后两侧,具有陶瓷层、基膜、陶瓷层的三层对称结构;或两层基膜中间夹陶瓷层的三明治结构。体相复合涂覆陶瓷粒子分布在基膜的三维网络孔道中,具有均匀的复合结构。原为复合湿法或静电纺丝陶瓷粒子预先分散在成膜溶液中,成膜后被有机材料包覆,结构稳定。全陶瓷隔膜模压、高温烧结无机膜膜层厚质地硬无韧性陶瓷复合隔膜—成膜工艺陶瓷复合隔膜主要成膜工艺有涂覆、静电纺丝、湿法、模压及高温烧结。碳化钨/钴(WC/Co)金属陶瓷涂层是一种优良的抗摩擦磨损材料。安徽纳米陶瓷涂覆共同合作
陶瓷粉体材料具有热、化学、力学稳定性好等特点。河南工程纳米陶瓷涂覆
硬度是纳米陶瓷涂层重要指标之一,硬度的测量比较好采用显微硬度,且应取多个测量点,以其均值作为涂层硬度值。晶粒的细化使纳米陶瓷涂层的硬度明显大于微米陶瓷涂层,如常规WC-12Co涂层的显微硬度为1186HV0.2,而纳米结构WC-12Co涂层的显微硬度为1584HV0.2,是常规涂层的1.3倍。2断裂韧性断裂韧性是反映材料抵抗裂纹失稳扩展的的性能指标。目前陶瓷涂层断裂韧性的定量表征缺乏统一标准,主要有临界应力强度因子、临界裂纹扩展能量释放率和裂纹密度三种表征方法。图2为两种涂层杯凸试验的结果比较,常规陶瓷涂层显示出明显的开裂和剥落现象,而纳米结构涂层并未观察到宏观裂缝。图2常规涂层和纳米涂层的杯凸试验结果比较3耐磨性耐磨性是陶瓷涂层重要的应用性能之一。一般可通过磨损试验测量涂层的磨损速率来进行表征。纳米陶瓷涂层的耐磨性明显优于常规陶瓷涂层,如图3。河南工程纳米陶瓷涂覆