龙源期刊网 http:/www.qikan.com.cn超音速喷涂纳米复合碳化钨一Co材料的制 备作者：张东 徐红春 来源：商情2013年第 02期【摘要】本文论述了超音速喷涂纳米复合碳化钨-Co材料的制备。【关键词】超音速喷涂纳米复合碳化钨-Co材料，制备一研究目的和意义当超硬材料的微观结构达到纳米级别的时候，纳米晶粒可以获得类似金刚石的超高硬度 (80-105GPa)。这种反常的超硬现象因在机械工程领域的巨大潜在应用引起了人们广泛的研 究。如果结构中粒子粒径达到纳米级，纳米粒子的硬度将遵循Hall-Petch(H-P)方程是描述 金属材料屈服应力？滓y与晶粒尺寸d之间关系的常用表达式，其中？滓y为材料发生0.2% 变形时的屈服应力，？滓y通常可用显微硬度Hv来代替，？滓0为移动单个位错试产生的晶 格摩擦阻力；K为常数；d为平均晶粒直径。H-P式也可以改写成在H-P方程中，材料硬度与 d之间为线性关系，直线斜率大于零。也就是说，材料的强度或硬度随晶粒尺寸的减小而提 高。因而，获得尺寸较小的晶粒是改善材料强度的一种有效手段。超音速喷涂(high velocity oxy-fuel)，是通过特殊火焰喷枪获得高温、高速焰流用来喷涂 喂料并得到优异性能涂层的方法。超音速喷涂粒子速度可达300-650m/s,因而高速火焰喷涂层 致密，结合强度高，涂层的孔隙率可小于0.5%，结合强度可达150MPa,接近或达到爆炸喷涂 层的质量，显著优于等离子喷涂层和电镀铬层。当超音速喷涂喂料为纳米结构时，所得涂层组 织致密、结合强度高、硬度高、孔隙率低、涂层表面粗糙度低，具有纳米级的表面光洁度。但 是，利用超音速喷涂技术组装纳米结构涂层是一项复杂的技术，由于研究开发时间短，镀层还 不能达到设计要求，涂层结构颗粒多为100-200纳米的亚微颗粒，未真正达到纳米级。因此， 研究制备纳米级的超音速喂料对超音速技术的发展具有重要的意义。本项目将通过造粒合成一 体化技术，合成超音速喷涂纳米复合碳化钨-钴复合喂料。所制备的喂料可用于喷涂耐磨、耐 蚀、导热、绝缘、导电和密封等方面的纳米涂层的制备，在机械制造、航空航天、水利电力、 矿山冶金、石油化工和造纸皮革等领域有广阔的应用前景。本项目所采用合成路线原料来源广 泛成本低廉、制备流程简单，合成温度低，易实现工业化生产，具有较强的成本优势和经济效 益。二.研究内容与方法本项目是为了解决目前纳米复合超音速喷涂喂料制备工艺中难题，采用高速离心喷雾造粒 法原位合成碳化钨-钴超音速喷涂喂料，所研究的主要内容有：