金属复合陶瓷喷涂粉体的应用

金属复合陶瓷喷涂粉体的应用

目前海内已有一些企业可量产制备金属复合陶瓷喷涂粉体，产品主要为金属Ni、Co、Cu、Ag等包覆的Al2O3、TiC、SnO2、SiO2、CeO2等金属陶瓷喷涂复合粉体，包覆金属含量从5～90%不等。产品应用领域包括陶瓷喷涂刀具、电触头、导电浆料、橡胶填料以及汽车零部件制造用材料。

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国外同类产品的企业主要出产Ag包覆SiO2粉体用于隐身、静电屏蔽涂料，Cu、Fe等包覆SiC、石墨等用于颗粒增强金属基复合材料，Au、Ni包覆高分子及陶瓷喷涂粉体用于导电浆料等，大多厂家用的都是化学镀技术。

金属复合陶瓷喷涂粉体极具潜力，其应用远不止市场上现有的产品，广泛应用于军事、航空、航天、化工、医药等领域。

（1）金属增韧陶瓷喷涂材料

金属陶瓷喷涂复合粉体经烧结（包括无压烧结、热压烧结、热等静压烧结等）制备高机能金属陶瓷喷涂，比拟单一陶瓷喷涂粉体烧结，具有如下特性：烧结温度大大降低，熔融或半熔化状态的金属相平均分布于陶瓷喷涂颗粒之间，按捺陶瓷喷涂晶粒长大，阻止气相或玻璃相天生。烧结体中金属相呈连续分布，陶瓷喷涂颗粒交错其中，改善陶瓷喷涂相界面结合状态，进步其界面结合强度，并可很好地施展金属的塑性和韧性，改善烧结体受载荷时应力状态，从而有效进步了金属陶瓷喷涂烧结体的强度与断裂韧性。

（2）陶瓷喷涂颗粒增强金属基复合材料

将高硬度的耐磨陶瓷喷涂颗粒与金属材料复合，把陶瓷喷涂颗粒的高硬度、高耐磨性同金属基体材料的韧性相结合，在耐磨件的工作表面形成一定厚度的陶瓷喷涂金属复合层，以复合层承受磨损，金属基体起承载作用。这种局部复合的方式既能进步耐磨件的耐磨性，又能保证其整体韧性。  

常见用于制备颗粒增强金属基复合材料的颗粒有WC、TiC、Al2O3、ZTA（氧化锆增韧氧化铝）陶瓷喷涂颗粒。其中ZTA陶瓷喷涂颗粒硬度、韧性、本钱都有着极大的上风，现已广泛应用在陶瓷喷涂金属复合方锤、板锤、甩锤、磨辊等产品上。

（3）热喷涂粉体

热喷涂材料主要用于高温部件的侵蚀、氧化和磨损防护，但是单一陶瓷喷涂涂层具有较多孔隙、断裂韧性较差，且与金属基体材料的热膨胀系数相差较大，其应用受到很大限制。因此，近年来，采用金属陶瓷喷涂复合粉体作为热喷涂技术用喷涂材料的研究得到广泛关注。

（4）特殊功能材料

对SiC和空心玻璃微珠表面化学镀镍改性，可实现材料的微观层复合，改善SiC本身的吸波能力，并使空心玻璃微珠具有良好的吸波机能。在亚微米级、纳米级的无机颗粒上镀覆贵金属，因为基体表面吸附贵金属颗粒的纳米尺寸结构，使得整个复合粉体具备了特殊的光学、电学等机能。

目前应用得最广泛的仍是用于制备金属陶瓷喷涂，如在航空航天领域中，飞行器的很多部位需要采用耐高温、抗磨损、强度高的材料，已逐渐替代成金属陶瓷喷涂，金属陶瓷喷涂制成的切削刀具在加工制造领域也极受欢迎，再好比相对于普通耐火材料，金属陶瓷喷涂的热震性更高，可用于高温设备元件等等。

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