由于纳米陶瓷涂层晶粒的细化,晶粒分散均匀,晶界数量大幅度增加,颗粒平辅性明显优于微米级颗粒,涂层组织更加致密。因此,与微米级陶瓷涂层相比,纳米陶瓷涂层在强度、韧性、耐磨性、结合强度、抗蚀性、致密度等方面都会有显著提高。由于纳米陶瓷涂层在高温热障、耐磨损、自润滑、耐腐蚀等功能方面的优势,已在航空航天、机械、船舶、化工等工业领域得到较好应用。随着纳米技术的进一步发展,纳米陶瓷涂层的种类会进一步丰富、性能会进一步提高,其应用也将越来越广。纳米陶瓷耐磨防腐涂层。湖北工业纳米陶瓷涂覆技术
传统陶瓷材料具有高硬度、耐高温、耐腐蚀等优异性能,但由于其质地较脆,韧性、强度较差,因而使它的应用受到较大的限制。随着纳米科学研究深入,发现纳米粉体展现出如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应等许多特殊性质,对纳米陶瓷的研究报导也越来越多,纳米陶瓷涂层也成为有机树脂涂层、金属及合金涂层之后涌现出来的一大类无机非金属涂层的总称,在20世纪90年代以来,在航空航天、电子、以及等前列领域得到了持续高速的发展。山东工业纳米陶瓷涂覆代加工工件表面涂覆纳米陶瓷,耐磨耐腐蚀,提高工件使用寿命。
物相沉积物相沉积技术主要包括高频溅射(RFS)、磁控溅射(MS)、离子束混合沉积(BIM)、分子束外延(MBE)、原子层外延(ALE)、离子束增强沉积(ED)、电子束辅助沉积(IBAD)、电子束蒸发(EB)、脉冲激光沉积(PLD)、电子束物相沉积(EB-PVD)等。物相沉积技术可用于制备氧化物、氮化物、碳化物的纳米涂层,也能沉积金属、化合物的多层或复合纳米涂层。制备的涂层附着力强,工件不受热变形,这种好的一点就是但其设备较昂贵,沉积效率低,不适宜制备厚涂层。
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。纳米陶瓷涂覆可现场加工,用于锂电池行业设备维修简单可操作性强。
单、双层陶瓷复合隔膜是在传统锂离子电池隔膜的基础上,主要以聚烯烃微孔膜、无纺布等为基膜,通过一定工艺涂覆陶瓷层制备的复合锂离子电池隔膜。主要通过原子层沉积技术在基膜表面沉积了一层厚度约为6nm的超薄Al2O3功能层,制备了陶瓷复合隔膜。涂覆成膜工艺缺点是陶瓷层与基膜间的结合力较弱,易出现陶瓷层脱落现象。静电纺丝静电纺丝成膜工艺主要通过热辊压工艺制备具有三明治结构的复合陶瓷隔膜。该工艺优点是:陶瓷粉体颗粒层被限制在双层聚丙烯腈无纺布之间,有效避免了粉体粒子的脱落,同时改善复合隔膜的热稳定性和机械强度。金属表面涂覆纳米陶瓷具有耐磨自润滑功能.湖北工业纳米陶瓷涂覆技术
陶瓷粉体材料具有热、化学、力学稳定性好等特点。湖北工业纳米陶瓷涂覆技术
纳米陶瓷涂层的应用纳米ZrO2热障涂层热障涂层主要用于高温大气或热腐蚀性静态、动态气氛中,可明显降低涡轮部件表面温度,增加燃气轮机功率,提高热效率,在航空发动机上获得了成功的应用,并将扩展到柴油机以及汽车和摩托车的发动机中。纳米ZrO2涂层导热系数低,热膨胀系数相近,高温下稳定性好,是目前热障涂层的。纳米WC/Co涂层碳化钨/钴(WC/Co)金属陶瓷涂层是一种优良的抗摩擦磨损材料。纳米结构WC/Co涂层硬度高,结合强度好,具有良好的韧性,可应用于航空航天、汽车、冶金、电力等领域,用以增强基体金属的耐磨性以及磨损部件的修复。湖北工业纳米陶瓷涂覆技术