溶膠-凝膠法制備陶瓷涂層的研究現(xiàn)狀

劉雨薇，農(nóng)智升

(沈陽航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110136)

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隨著材料制備技術(shù)和工業(yè)化特殊功能應(yīng)用需求的發(fā)展，某些金屬材料在服役過程中會出現(xiàn)磨損、腐蝕、斷裂等失效行為，從而減少材料的服役壽命。例如:不銹鋼材料在服役過程中容易析出碳化物，在某些環(huán)境中會產(chǎn)生晶間腐蝕，高溫抗氧化性較差，影響高溫環(huán)境下的應(yīng)用；在電力生產(chǎn)中，機械設(shè)備和金屬管道會處于高溫、易磨損、易腐蝕的環(huán)境中；刀具在切削時由于機械作用和熱化學(xué)作用會發(fā)生磨損；薄片類的機械元件在熱處理時會出現(xiàn)彎曲、變形行為等。若要避免材料失效行為的發(fā)生，這就需要所選用的金屬材料既要具備良好的力學(xué)和結(jié)構(gòu)強度等基本性能，又要具備耐熱、高硬度、耐磨和耐蝕等其他服役功能特性，但是由于單一的金屬材料使用受限，采用多成分稀有合金或貴金屬材料整體材料成本昂貴及制造工藝復(fù)雜，性價比不高，因此開發(fā)出一種具有高性價比、易于操作的表面改性多功能涂層技術(shù)刻不容緩。

陶瓷涂層是指涂覆在金屬表面上的耐熱、耐磨、耐腐蝕的無機保護層或表面覆蓋層的總稱，在不改變基材的化學(xué)組成和形貌結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，使其具有耐磨、減摩、耐腐蝕等功能特性。在金屬基體表面涂覆陶瓷涂層，尤其是在較高的服役環(huán)境要求下，當陶瓷涂層和金屬基材不能有效單獨應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域時，復(fù)合陶瓷涂層可以更好地發(fā)揮作用，更好地在工業(yè)化生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用。……