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当代化工研究
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工艺与设备
SiC复合陶瓷涂层的制备与实验研究
*王鹰
（中北大学朔州校区山西036000）
2016-09
摘要：本文利用等高子喷涂技术制备SC复合涂层，SC是一种键材科，同时是一种耐高温材料，其具有优良的抗氧化和抗热震性能，但由于SC没有物理熔点，2545℃分解，采用贡涂的方法不易制各优良的涂层，本文案用录加金属，陶光等助剂，用等高子喷涂的方法制备 SiCY,O，一Al,O,复合涂层和SC-FeAI复合涂层，通过XRD对其成分结构进行检测。结表明SiC成功进入涂层内部，所得到的涂层中SiC-FeAI复合
涂层具有非常好的抗热案性能，SC-Y0,-A,O,复合陶瓷涂层抗高温热家性比较好，硬度和耐度性很高。关键词：SIC；等离子喷涂；陶光涂层；XRD测试
中图分类号：T
文献标识码：A
Preparationand Experiment Studyof SiC Compound CeramicCoating
WangYing
(Shuozhou Campus, North University of China, Shanxi, 036000)
Abstract: This paper make tse of plasma spray technology to prepare SiC compoarnd coating. SiC is one kind of siper hard and heaf shock resisring material,which has the property of good oxridarion resistance and hear shock resistance, whoever; dhre to the lack of physical melting point for Sic, it resolves at zhe temperafarre of 2545 °C, so it is nor easy lo prepare good coating by ausing the coaring method. In zhis paper, it adopts the merhods of plasma spray by adding melal and ceramic additive fo prepare the SiC-Y,O,-4l,O, compound coating and SiC-FeAl compotond coating.besides, srse the XRD to test its constitarenf sfrucfure. The reszlt shows zhar SiC has Successfully entered into coating interio and rhe got Sic-FeAl compound in coating has good heat shock resisting property: The high hea shock resisting property of SiC-Y,O,-dl,O, compotond ceramic coating is belter and its property of hardness and abrasive resistance is good.
Key words: SiC; plasmd spray; ceramic coating; XRD tesr
1.引言
随若制造业不断的发展，机械上某些零部件由于工作环境恶劣，长期受到高温、变温、摩擦、冲击、腐蚀等破坏，对其性能要求越来越高，耐磨、耐蚀、耐高温等，但仅仅依靠钢铁本身的处理难以达到要求，因此人们开始对其表面进行改造，热喷涂就是其中一种改造工艺，面等离子喷涂是热喷涂的一种重要手段。
SiC是一种应用较早的超硬材料，作为磨料已得到广
泛应用。除了其超硬性能外，SIC材科同时是一种耐高温材料，其具有非带好的高温热稳定性和高的热传导性能，优良的抗氧化和抗热震性能；SiC化学稳定性好，不溶于酸碱溶液，耐多种金属熔体的侵蚀。
目前国内外研究较多的是在C/C复合材料或石墨基体表面利用化学气相沉积、物理气相沉积、溶胶凝胶等方法制备 SiC涂层。在钢基体上制备SiC涂层较少，大多采用熔覆技术
制备，如激光融覆、钨极氩弧熔覆、等离子熔覆等。 2.等离子喷涂
等离子喷涂的热源是刚性非转移型等离子弧，喷涂材料主要是粉末材料。等离子喷涂技术发展迅速，如今已经开发出很形式的等离子喷涂。例如高能等离子喷涂、低压等离子喷涂、水稳等离子喷涂、超音速等离子喷涂等。同时开始应用很多新的喷涂粉未，这些技术在当今的工业生产中发挥若越来越重要的作用。
(1)等离子喷涂原理
气稳等离子喷涂是用气体产生等离子体并稳定等离子弧的等离子喷涂。喷枪的电极和喷嘴，分别接电源的正、负极，向喷枪供给工作气体（Ar、N，、H,等）通过高频火花引
万方数据
燃电弧，电弧将气体加热到很高的温度，使气体电离，在产生非转移型等离子弧。高温等离子气体从喷嘴喷出后，体积迅速膨胀，形成高温等离子射流。送粉气流推动粉末进入等离子射流后，被迅速加热至熔融或半熔融状态，并被等离子射流加速，陆续撞击到经预处理的基材表面，形成涂层。
(2)涂层特性
由等离子喷涂制备的涂层具有优良的性能。涂层组织细密，氧化物夹杂含量和气孔率部低。涂层与基材的结合以及涂层额粒之间的结合形式除以机械结合为主外，还可以产生微区冶金结合和物理化学结合，因此结合强度高。涂层结合强度主要取决于喷涂材料和工艺条件。
(3)特点及应用
等离子喷涂具有与其他热喷涂方法不同的特点。
(①喷涂范围广，一切可以融化的材料都可以用等离子喷涂技术喷涂。尤其能喷涂难熔材料，制备难熔金属、陶瓷、金属陶瓷复合材料涂层。
②涂层致密，结合强度高。
③避免或减少氧化。离子气体重Ar具有保护性，H,还具有还原性。
等离子喷涂主要用于制备耐蚀、耐磨、隔热、绝缘、抗
高温和特殊功能涂层，已在航空航天、石油化工、机械制造
钢铁冶金、交通运输等领域应用。 3.SiC涂层制备方法
(1)激光炫度
激光熔覆技术是以激光作为热源将粉末与基体容凝在一起形成涂层的方法。
例如南京航空航天大学的花国然等人在基体材料42SiMn