導讀:科技進步發展,因此我們的生活中也收益很大。比如說我們廚房日常使用的陶瓷鍋,鍋的表面涂抹有對應的陶瓷涂層,正是陶瓷涂層,使得我們炒菜時不粘鍋,易清洗等。除此之外為了滿足某些金屬部性能方面的要求,還有陶瓷涂層其他方面的應用。
陶瓷和金屬材料、高分子聚合物材料一起,構成固態工程材料的三大支柱。其中陶瓷材料具有高熔點、高硬度、高剛度、高化學穩定性、高絕緣絕熱能力、熱導率低、熱膨脹系數小、摩擦系數小、無延展性等鮮明特征。
陶瓷涂層的概念
陶瓷涂層指涂層材料為陶瓷的噴涂層。陶瓷主要成分是
SiO?、Al2O3、Na2O、CaO、MgO、TiO?等。陶瓷涂層是覆蓋在基材表面的無機保護層或膜的總稱,因能改變基體表面的形貌、結構及其化學組成,賦予基底材料新的性能,所以具有耐磨、耐腐蝕、防粘、耐酸堿、高硬度、耐高溫、耐鹽霧、絕緣等性能。
陶瓷涂層的分類
由于陶瓷涂層具有以上性能,所以陶瓷涂層可按性能來分有高溫陶瓷涂層、防腐陶瓷涂層、耐磨陶瓷涂層、絕緣陶瓷涂層。
陶瓷涂層按材料的化學成分,主要有:氧化物、碳化物、氮化物、硼化物陶瓷等。
陶瓷涂層的應用
針對陶瓷涂層各種特點也就出現不同的應用。比如耐高溫陶瓷涂層因其具有耐高溫、耐腐蝕、防止高溫氧化、抗熱震和耐燃氣沖刷等優良特性。所以在發動機的熱端部件上使用的耐高溫陶瓷涂層對防止合金基材在高溫下產生的過量蠕變或高溫燃氣的過快氧化合腐蝕有顯著作用。當然這里小編整理了陶瓷涂層的典型應用,如下:
1、宇航、航天工業、飛機發動機、燃氣輪機零部件:被廣泛地應用在飛機發動機、渦輪機和汽輪機葉片上,保護高溫合金基體免受高溫氧化、腐蝕,起到隔熱、提高發動機進口溫度和發動機推重比。
2、軍艦船舶零部件:熱噴涂陶瓷涂層早已廣泛應用于美國海軍裝備(包括軍艦、潛艇、掃雷艇和航空母艦)上的數百種零部件。當然目前納米結構陶瓷涂層的強度、韌性、耐磨性、耐蝕性、熱震抗力等比目前普通陶瓷涂層材料效果更好。
3、柴油機、工程機械零部件:以大幅度提高材料或零部件的硬度、韌性、耐磨性、抗腐蝕性和耐高溫性能,因此可廣泛應用于柴油發動機、工程機械等領域。如缸體、泵軸、機軸、曲軸、凸輪軸、軸瓦、連桿瓦、柱塞、閥桿、閥座、液壓支桿、缸蓋、活塞銷、活塞和活塞環等零部件。
4、汽車內燃機等零部件:每輛汽車有幾十個零部件可以采用耐磨耐蝕的噴涂層,如曲軸、頂桿、閥桿、閥座、齒輪箱齒輪軸頸、活塞、柱塞等。高性能納米結構陶瓷涂層無疑是解決這些零部件磨損和腐蝕問題的首選技術。
5、盾構機零部件:盾構機被業界喻為地下航母,是挖掘地鐵隧道、公路隧道、引水隧洞等工程的利器。針對盾構機的主軸和液壓件這類關鍵部件耐磨抗蝕性能差,使用壽命低的問題,采用納米涂層技術使我國盾構機關鍵件的制造走出困境。
6、高端軸承:陶瓷涂層涂覆在軸承套圈外側,就可成為耐磨絕緣軸承。
7、閥門、液壓缸活塞桿:常規的熱噴涂涂層以及納米陶瓷涂層材料是液壓缸活塞桿首選的涂層材料。
8、連鑄結晶器、冶金軋輥:可作為連鑄機軋輥、爐底輥的高溫耐磨涂層材料。
9、石油化工、電力工業:陶瓷涂層活塞桿解決漏油和卡死現象,不會影響到閘門的啟閉和定位。
10、輕紡工業、印刷和包裝行業的應用:使用陶瓷涂層,減少紡織機械零件的磨損。在印刷行業中的墨斗輥、膠印輥,采用等離子噴涂陶瓷涂層,鑄鐵印刷輥采用TiO2等涂層,聚乙烯等塑料薄膜印刷用的電暈輥采用等離子噴涂其作為絕緣涂層,在包裝行業中的瓦愣輥采用等離子噴涂陶瓷涂層。
陶瓷涂層是具有較大發展空間的新型復合材料。隨著先進設備的引進以及納米陶瓷涂層技術的發展與應用,特別是宇航、航空及基礎工業對髙性能機械零件的需求,為陶瓷涂層的研究與生產提供了廣闊的市場。

