纯铜热喷涂陶瓷渗铝复合涂层的制备及耐磨性研究.docx

纯铜热喷涂陶瓷渗铝复合涂层的制备及耐磨性研究
一、背景介绍：
陶瓷材料具有良好的耐磨性、高温稳定性、化学稳定性等，而纯铜具有良好的凝固性和导电性。陶瓷和铜的优点可以结合起来，制备纯铜热喷涂陶瓷渗铝复合涂层，改善其耐磨性能，可在铸造产业、航空航天、汽车等领域有着广泛的应用。
二、制备方法：
1.预处理：将材料表面清洁干燥，并在表面喷涂一层初始涂层，以增加表面附着力。
2.热喷涂：将陶瓷和纯铜粉末混合均匀，然后使用燃气或等离子喷枪在基材上进行热喷涂。热喷涂过程中，陶瓷颗粒先被喷射到基材上形成一个初始层，然后铜粉末被瞬间熔化并涂覆在陶瓷层的上方形成复合涂层。
3.渗铝：在复合涂层的表面利用氧化铝、铜和氮气等气体进行渗铝过程，以提高涂层的性能。渗铝涂层可以降低复合涂层表面的硬度，并提高复合层表面的耐磨性。
三、耐磨性评估：
1.磨损实验：使用密封环磨损试验机对样品进行磨损实验。通过测量样品重量，并与磨损前后的几何参数进行对比，得到其磨损量。
2.显微镜分析：扫描电子显微镜和透射电子显微镜对磨损前后的复合涂层进行分析，以观察其变化和研究磨损机理。
四、结论：
研究表明，经过热喷涂和渗铝处理的纯铜热喷涂陶瓷渗铝复合涂层，其表面耐磨性能得到了明显的提升。复合涂层的耐磨性能与渗铝时间和温度及铜粉末使用量等因素有关。此外，复合涂层表面的微结构也会影响其磨损性能。