热喷涂金属陶瓷复合涂层研究进展
栗卓新，祝弘滨，李辉，孙日超
材料工程
摘要：从喷涂方法、粉末特性和工艺参数三个方面介绍了金属陶瓷复合涂层制备、组织结构及综合性能的最新研究进
展。同时认为这三个方面综合控制着热喷涂过程中陶瓷相的分解、氧化以及复合粉末的沉积行为，并由此对复合涂层的
组织结构、力学性能和摩擦磨损性能具有重要影响。在此基础上，选择合适的喷涂方法和复合粉末，优化喷涂工艺是获
得优良性能的金属陶瓷复合涂层的关键。
关键词：热喷涂；金属陶瓷复合涂层；粉末特性；工艺参数
随着热喷涂技术应用的日益广泛以及对涂层使用性能的不断追求，由单一材料组成、具有单一结构的热喷涂涂层已难满足使用要求。金属陶瓷复合涂层是由高硬度、高熔点的陶瓷相和高韧性的金属基体组成，在热喷涂过程中，粉末中的金属黏结相被加热到熔化或半熔化状态，而未熔或半熔的陶瓷相在沉积过程中被撞击到基体上迅速固化或塑性变形的金属黏结相固定住，最终形成陶瓷相弥散分布于金属相中的金属陶瓷复合涂层。硬质相陶瓷颗粒的存在，增加了涂层的硬度，同时由于黏结相金属具有较好的韧性，阻止了裂纹的扩展，因此这种涂层可有效提高零件表面的耐磨和耐冲蚀性能。
近年来，以WC，Cr、Co、TiC，TiB2等陶瓷作为硬质相，Ni，Co，Fe作为黏结相的热喷涂金属陶瓷复合涂层在全球引起广泛关注和研究口。众多研究表明，在热喷涂过程中，金属陶瓷复合粉末会发生氧化、分解和溶解等多种现象，直接影响金属陶瓷复合涂层中相组成、含量和分布情况以及涂层的结构强度，最终影响涂层的使用性能。喷涂方法、喷涂工艺参数以及喷涂粉末的特性是影响这些现象的主要因素。
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