不同B4C含量對冷噴涂Al/B4C復合涂層 防腐與耐磨性能的影響

徐魯杰，韓超，黃國勝

（1. 海軍駐洛陽某軍代表室，河南 洛陽 47100；2. 中國船舶重工集團公司第七二五研究所青島分部 海洋腐蝕與防護國防科技重點實驗室，山東 青島 266237）

碳化硼（BC）具有硬度高（3 700HV）、彈性模量高、熔點高（2 450 ℃）、密度低（2.52 g/cm）、耐腐蝕性能強等特點，被廣泛用于耐火材料、切削件、汽車工業、軍事工業等領域。BC中的同位素B含量較高，而B的熱中子吸收截面為3837B，使得BC具有較高的熱中子屏蔽性能，因此BC也廣泛用于核工業當中。但是BC材料本身具有2個缺陷：第一是低斷裂韌性、過高的燒結溫度、抗氧化性能差；第二是共價鍵是原子之間主要的鏈接方式，從而難以獲得高密度的燒結體。因此，BC不能單獨作為結構材料使用。采用熱噴涂制備單純的BC涂層，由于各種熱噴涂工藝溫度均在數千攝氏度，甚至更高，而BC的分解溫度僅500 ℃左右，熱噴涂工藝的高溫對BC的吸收性能有非常不利的影響。金屬材料由于擁有較高的導熱、延展和易加工性能，將金屬材料與BC混合，形成金屬基復合材料，成為研究熱點。其中，金屬鋁及鋁合金因為具有塑性高、材質輕、價格低廉、密度與BC接近的特點，與BC形成的復合材料具有完美的力學性能，因此被廣泛研究和關注，也是目前核廢料存儲、運輸、核反應裝置防護使用最廣的復合材料。

傳統Al/BC復合材料的制備工藝主要分為兩大類：第一種是液態冶金路線，主要的制備方法是擠壓鑄造、攪拌鑄造；第二種是粉末冶金路線，主要的制備方法是粉末冶金、熱壓或熱等靜壓工藝和火花等離子燒結工藝。……