功能納米涂層的制備、性能及應用綜述

彭夏文，曾小軍，張小鋒，田 偉

(1.景德鎮陶瓷大學材料科學與工程學院，江西 景德鎮 333403；2.廣東省科學院新材料研究所，廣東 廣州 510650；3.中國航發四川燃氣渦輪研究院，四川 成都 610500)

0 前 言

自20 世紀80 年代首次獲得納米晶體以來，納米材料的應用潛力受到全世界研究人員的密切關注。納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(1～100 nm)作為基本單元構成的材料，納米尺寸為納米材料提供了普通材料沒有的體積效應和表面效應，且納米材料的特殊空間結構使得納米材料在光學、熱學、力學和磁學等上區別于普通的材料。一些納米材料可以與其他材料形成良好的交叉網絡，提高材料的力學性能、耐腐蝕性、熱穩定性和耐磨性等[1]。

納米材料是材料科學與多學科交叉的新興先進技術。目前，機械故障造成的生命安全問題[2，3]，機械之間的磨損、腐蝕等[4，5]帶來的資源消耗等問題不容忽視，其中，機械磨損帶來的經濟損失巨大。因此，有必要耐研發具有高耐磨性能的納米材料。目前，納米材料已被廣泛應用于渦輪葉片[6-8]、骨架[9-12]等科技領域。

制備涂層是改善基體表面性能的方法之一。通常可將涂層定義為采用物理、化學或其他方法，在金屬或非金屬基體表面形成的一層具有一定厚度(一般大于10 μm)、不同于基體材料且具有一定的強化、防護或特殊功能的覆蓋層，涂層往往具有良好的耐腐蝕性和耐磨性。在基體上制備涂層的過程中，多使用納米顆粒和納米流體，其中納米顆粒指的是至少在一個維度上小于100 nm 的金屬或非金屬顆粒[13]，再采用物理、化學或其他方法將其涂覆在基體上形成涂層；……