硬质涂层发展概况 江苏大学江苏大学 邵红红邵红红 一、硬质涂层沉积技术 印刷用滚筒等离子陶瓷热喷涂（耐磨损） 等离子陶瓷热喷涂泵部件(耐磨损） 电极轴（铜）隔离部等离子陶瓷热喷涂 （耐磨损） 拉线机械用引导滚筒等离子陶瓷热喷涂 （耐磨损） 热喷涂存在的问题： 涂层厚,均匀性相对其他沉积方法差,难以 应用于精密部件 喷涂材料受限制,必须在熔融条件下不发 生分解、蒸发、升华、离解 沉积表面需要机械或化学粗化，基体不能 太薄 电化学沉积（电镀）与化学镀 需要基体导电 受电力线变化影响，均匀性和致密度差 仿形性差 可沉积材料相对较少 成本相对低 沉积速度相对较快 不需要基体导电 镀层均匀,致密,抗腐蚀性更好 仿形性好,可对复杂部件施镀 除Pb、Cd、Sn、Bi，大多数金属可沉积 成本相对更高 沉积速度相对较慢 电镀化学镀 电镀 化学镀 精密冲压加工品的电镀 Ni化学镀 Ni-P w 沉积的硬质材料有限(Cr,Ni,Ni-P) w 沉积的硬质材料硬度一般偏小 (40GPa w 可应用于钢铁和 有色金属加工 C-BN 硬度高，但 综合性能不佳 。韧性差,应 力大,结合性 能差 沉积温度高 成本最贵 3.新型涂层的研究 纳米复合涂层 纳米多层复合涂层(nano-layered film) 纳米混合复合涂层(nano-composited film) nanonano- -compositedcomposited film filmnanonano- -layedlayed film film 当调制周期达到临界值, 涂层产生超硬效应 纳米多层复合涂层 TiN/SiNx 纳米多层膜 w 无一般涂层的柱状结构,致密 w 热稳定性强, 高硬度 (50 GPa),强抗腐蚀性 TiN/SiNx 纳米多层膜TEM结构 非晶态SiNx 晶态TiN TiN/CNx纳米多层膜 Ti-Si-N纳米混合复合涂层 Si 含量 4-10 at% 硬度 39-43 GPa 晶粒大小 5-10 nm 混合复合涂层不需要严 格的旋转设备，比纳米 多层涂层制备简单得多 非晶态SiNx阻碍TiN晶体边界的滑移，并且细化 TiN晶粒使涂层产生超硬效应 结束语结束语 采用硬质涂层制备技术，不但可大 幅度提高工件的质量和性能，成倍地 延长使用寿命，而且它们大多在技术 上成熟，工艺上简便，经济上可行， 能够取得事半功倍的效果。 谢谢 谢！谢！