專業(yè)技術(shù) 納米噴鍍技術(shù) 冷噴涂技術(shù)制備納米涂層 熱噴涂技術(shù)是把某種固體材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)并高速噴射到基體表面上形成具有希望性能的膜層,從而達(dá)到對(duì)基體表面改質(zhì)目的的表面處理技術(shù)。由于熱噴涂涂層具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)和若干微小氣孔,涂層與底材的結(jié)合一般是機(jī)械方式,其結(jié)合強(qiáng)度較低。在很多情況下,熱噴涂可以引起相變、部分元素的分解和揮發(fā)[1,2]以及部分元素的氧化[3,4]。冷噴涂技術(shù)是相對(duì)于熱噴涂技術(shù)而言,在噴涂時(shí)，噴涂粒子以高速(500～1000ｍ/ｓ)撞擊基體表面,在整個(gè)過(guò)程中粒子沒(méi)有熔化,保持固體狀態(tài),粒子發(fā)生純塑性變形聚合形成涂層。冷噴涂技術(shù)近年來(lái)在俄國(guó)、美國(guó)、德國(guó)等都得到了很快的發(fā)展。 在冷噴涂過(guò)程中,由于噴涂溫度較低,發(fā)生相變的驅(qū)動(dòng)力較小,固體粒子晶粒不易長(zhǎng)大,氧化現(xiàn)象很難發(fā)生。因而適合于噴涂溫度敏感材料如納米相材料、非晶材料、氧敏感材料(如銅、鈦等)、相變敏感材料(如碳化物等)。目前納米粉末的研究越來(lái)越廣泛,其顆粒本身較小,在性能上與固體完全不同,展現(xiàn)出許多優(yōu)于本體結(jié)構(gòu)的新的特有的性質(zhì)。近年來(lái),納米涂層制備引起了人們的興趣。研究表明由于晶粒尺寸效應(yīng)和大量晶界的存在,納米涂層具有比傳統(tǒng)涂層更優(yōu)良的性能[5]。表面納米晶可以使材料表面(和整體)的機(jī)械和化學(xué)性能得到不同程度的改善[6]。用傳統(tǒng)的噴涂方法噴涂到基體表面上會(huì)引起其成分、性能與結(jié)構(gòu)的變化;而用冷噴涂將會(huì)保留其基本的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),使得納米涂層的噴涂能以實(shí)現(xiàn)。 通常的冷噴涂將高壓氣流分為兩部分,一部分經(jīng)電阻加熱后進(jìn)入噴管;另一部分加熱后攜帶納米顆粒進(jìn)入噴管,在噴管中定位并加速后噴向基體,在基體表面上堆積而形成涂層。用這種方法已成功噴涂了鈦、銅、鐵等易氧化涂層[7-9],但是該方法的應(yīng)用范圍較窄、耗能大、不易實(shí)現(xiàn)與其它噴涂的對(duì)接。