淺析無機粉體材料的表面處理方法

李曦恒 張建宏 劉 洋

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淺析無機粉體材料的表面處理方法

李曦恒 張建宏 劉 洋

（沈陽理工大學）

無機粉體材料的飛速發(fā)展促進了表面工程技術的發(fā)展，無機粉體材料的應用使表面工程桂術呈現(xiàn)出強大的生命力．無機表面工程成為表面工程領域新的重要發(fā)展方向。本文對無機粉體材料的表面處理方法進行了簡要的分析。

無機粉體材料；表面處理；方法

引言

無機粉體材料在表面工程領域得到了應用，并取得了良好效果。表面工程是經(jīng)表面預處理后，通過表面涂覆、表面改性或多種表面工程技術復合處理，改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學成分、組織結構和應力狀態(tài)，以獲得所需要表面性能的系統(tǒng)工程。隨著無機技術研究的深入，具有力、熱、聲、光、電、磁等特異性能的許多低維、小尺寸、功能化的無機結構表面層能夠顯著改善材料的組織結構或賦予材料新的性能。無機轟面工程是咀無機材料和其它低維非平衡材料為基礎，通過特定的加工技術或手段，對固體表面進行強化．改性。超精細加工或賦予表面新功能的系統(tǒng)工程。無機粉體材料在無機表面工程中扮演了重要角色。

一、無機粉體材料在表面工程中的應用

表面工程的最大優(yōu)勢是能夠制備出優(yōu)于本體材料性能的表面功能薄層，賦予零件耐高溫、防腐蝕、耐瞎損、抗疲勞、防輻射等性能，這層表面材料與制作部件的整體材料相比，厚度薄，面積小，但卻承擔著工作部件的主要功能。表面工程中無機材料的研究與應用主要集中在無機粉體對涂覆層的功能改性、減摩技術中無機顆粒的原位動態(tài)修復以及無機材料表面修飾等領域。

1.機械部件的磨損，主要發(fā)生在邊界潤滑和混合潤滑狀態(tài)下，摩擦改進劑是降低其摩撩磨損最有效的途徑之一。近年來，一種新型摩擦修復潤滑油添加劑暢銷國際市場。摩擦修復是指在摩擦過程中，由于潤精介質(zhì)及環(huán)境的摩擦物理、化學作用，對磨損表面具有一定補償?shù)摹靶迯汀爆F(xiàn)象。摩擦修復型添加劑的作用機理是在摩擦條件下，在摩擦表面上沉積、結晶、鋪展成膜．使磨損得到一定補償，并具有一定抗磨減摩作用。表面工程研究中心研究了表面修飾的硼酸鹽潤滑油添加劑的摩擦學性能。研究表明，一些無機材料可在某種程度上優(yōu)異地體現(xiàn)這一作用機理。

2.熱噴涂技求是表面工程領域中十分重要的技術，在各種新型，優(yōu)勢熱噴潦技術斷涌現(xiàn)的情況下．無機熱噴涂技術已成為搏噴涂技術重要的發(fā)展方向。熱噴涼無機淙層組成可分為三糞：單一無機材料蹤層體系；兩種(或多種)無機材料構成的復合埭層體系；添加納術材料的復臺體系。研究開發(fā)工作主要集中在第三種，在傳統(tǒng)緣覆層技術基礎上，添加納術顆粒材料，可在較低成本情況下，使涂覆層功能得到飛躍性提高。例如，有關無機組織和涂層熱噴涂過程的研究顯示出良好的發(fā)展前景，采用技術制備了無機涂層，在涂層組織中可以觀察到，無機級微粒散布于非晶態(tài)富相中，結合良好，涂層顯微硬度明顯增大：美國無機材料公司通過特殊粘結處理制成專用熱噴涂無機粉，用等離子噴緣方法獲得了無機結構的涂層．結合強度比商用粉末涂層提高2～3倍，磨粒抗磨損能力是粉末涂層的3倍．彎曲試驗比商用粉末涂層提高2～3倍．表明無機結構涂層具有良好的性能。采用大氣等離子噴涂制備了無機涂層。熱噴涂無機材料的研究尚處于試驗階段，從已有的研究結果來看，用熱噴涂技術制備的納術結構涂層性能優(yōu)異具有良好的應用前景，但制作涂層的成本還艱制著它的廣泛應用。

3.表面粘接技術是指聚臺物與磐特殊功能填料如石墨、二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉未和纖維組成的復合材料埭救于零件表面實現(xiàn)特定用途的一種表面程技術。無機材料困其優(yōu)異的特性，在表面牯涂與膠粘技術領域顯示出廣闊的應用前景。無機級金剛石粉是用爆炸技術合成的新材料，俄、美等國在無機金剛石糟的應用開發(fā)方面，已做了大量的研究工作。將無機粉體加入到密封膠中，能使粘接效果和密封膠的密封性大大提高。表面包覆一層具有親水性的有機材料，添加到有機膠中形成一種網(wǎng)絡狀硅石結構抑制了膠體的流動，并使固化速度加快，提高了粘接效果，由于顆粒小，增加密封膠的密封性，表面工程研究中心研制的含金剛石的無機膠粘劑具有優(yōu)異的耐磨性和很高的膠接強度。實驗表明，隨著無機級金剛石在膠粘劑中加入量的增加．涂層的耐磨性提高，

結束語

無機材料的發(fā)展是提高表面工稃技術先進性的重要動力；無機表面工程已經(jīng)成為表面工程領域新的發(fā)展方向：在諸多的無機表面工程技術中，無機粉體材料的應用占了主導地位，主要研究趨勢是無機粉體對涂覆層的強化與功能改性。同時，無機薄膜材料的制各、金屬表面無機晶化等技術在表面工程顴域也顯示出廣闊應用前景。無機表面工程技術將在維修工程和再制造工程領域發(fā)揮作用，對我國國民經(jīng)濟建設和國防建設具有重要意義。

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李曦恒（第一作者）（出生年-1994）性別：女 籍貫：四川省仁壽縣文林鎮(zhèn)。 專業(yè)或研究方向：粉體材料科學與工程。 單位：沈陽理工大學 郵編：

張建宏(第二作者）（出生年——1995） 性別：男 籍貫:云南省楚雄彝族自治州祿豐縣專業(yè)或研究方向:粉體材料科學與工程 單位：沈陽理工大學 郵編：110159

劉洋(第三作者）（出生年——1994） 性別：女 籍貫:遼寧省錦州市凌海市 專業(yè)或研究方向:粉體材料科學與工程 單位：沈陽理工大學 郵編：110159