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热喷涂制备Fe基非晶态合金涂层的组织结构与性能研究的综述报告
热喷涂(ThermalSpraying)是一种用于制备涂层的表面处理技术，包括燃气喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂等多种方法。随着现代工业和科技的发展，对涂层材料的性能和功能的要求越来越高。Fe基非晶态合金涂层由于其优异的机械性能、耐磨性和耐腐蚀性等特性，已成为研究热喷涂的热点领域之一。本文将从组织结构和性能两方面综述热喷涂制备Fe基非晶态合金涂层的研究进展。
一、组织结构
热喷涂制备的Fe基非晶态合金涂层具有复杂的组织结构，主要包括非晶态区、母材区、涂层区、界面区等。
一般情况下，非晶态Fe基合金涂层的主要组成是Fe、B、Si和C等元素。非晶态合金晶体结构的紊乱度很高，形成了短程有序和长程无序的原子排列，这使其具有优异的力学性能和化学稳定性。而母材区则是指在涂覆基板的表面形成了一层涂层，其组成与母材相近。涂层区则是指涂料颗粒在熔融后，被喷射到基体上生成的区域。在界面区，涂层与母材之间通常会形成一层过渡区，这是由于涂料颗粒和母材发生化学反应，在这个区域中，基体结构发生变化，出现了缺陷区域，从而影响了其力学性能。
二、性能
1.机械性能
热喷涂制备的Fe基非晶态合金涂层具有优异的力学性能，包括高硬度、高弹性模量、高韧性和低摩擦系数等。其硬度大约在550-650Hv之间，比一般的金属涂层高出许多。同时，其弹性模量较高，可达到150GPa，是普通金属涂层的3倍以上。另外，在热喷涂过程中，涂层与基体之间形成的界面过渡区，使涂层与基体之间的粘结力增强，进一步提高了其耐磨性和韧性。
2.耐腐蚀性
在许多工业领域，耐腐蚀性是涂层材料的重要性能之一。热喷涂制备的Fe基非晶态合金涂层具有优异的耐腐蚀性能，主要是由于非晶态合金的分布紊乱度高，表面没有晶界和孪晶，因此其对外部环境的侵蚀更加抗性。研究表明，热喷涂制备的Fe基非晶态合金涂层在不同的腐蚀环境下都具有一定的耐蚀性能，例如：酸性环境下，其耐蚀性能较好，主要是由于其纯度较高，且表面存在着一定的氧化膜。
3.特殊性能
由于Fe基非晶态合金涂层材料的复杂结构和材料组成，为其带来了一些特殊的性质和应用。例如，它们具有耐磨性和低摩擦系数等特殊性质，尤其适用于制作高速转动部件表面和工具表面等在高速和高温环境下工作的部件。此外，由于其高弹性模量和优异的力学性能，常用于制备高精密度的复杂结构的部件。
综上所述，热喷涂制备的Fe基非晶态合金涂层，具有优异的机械性能、耐磨性和耐腐蚀性，因其特殊的结构和组成，还具有一些特殊的性质和应用。其在冶金、机械、航空航天等领域有着广泛的应用前景。