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纳米涂层企业商机

   HVOF制备的625合金涂层、镍铝青铜涂层、Ni-Cr-Mo-Si-B合金涂层等具有较高的耐蚀性,但耐磨性受限[1-5]。非晶态合金由于不存在晶体材料的晶界、缺点、偏析和析出物等缺点,表现出许多晶态金属所不具备的良好力学性能、优异的耐腐蚀和耐磨性,受到***关注。铁基非晶合金具有较强的非晶形成能力,在保持优异**度、高硬度和耐蚀性的同时,又具有较高的性价比,但较差的塑韧性使其作为一种涂层材料更具应用前景[6-7]。HVOF制备的铁基非晶涂层孔隙率较低,对提高耐蚀性有利。由于在热喷涂过程中,涂层增加到一定厚度,晶化和氧化难以避免,但晶化有利于提高其硬度,对提高耐磨性有利[8-11]。但这种具有优异的耐蚀性和耐磨性的铁基非晶涂层在含沙海水介质中的抗冲蚀性能如何还不得而知。硬质合金涂层是利用涂层方法(如化学气相沉积、物***相沉积等)在硬质合金刀片的表面上涂覆的耐磨的TiC或TiN等薄层。因于其有高的硬度、强度和耐磨性,则被誉为“工业的牙齿”,可用于制造切削工具、***、钻具和耐磨零部件,***应用于**、航空航天、钻井、矿山工具等领域。然而硬质合金的强度和硬度无法同时满足现代工业合金的发展需要,故可提高硬质合金耐磨性的涂层应运而生。
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   当金属表面氧气浓度超过一定量时,可将金属表面发生氧化反应所生成的Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+`再同金属表面发生还原反应所得到的OH-反应,形成Fe(OH)3沉淀而沉积在金属表面形成致密层,阻止了进一步腐蚀,这叫做钝化。03牺牲阳极保护作用考虑到电化学腐蚀因素,在涂料中加人一些比被保护基体更活泼的金属粉(电极电位比被保护介质高),如锌粉作填料,当电解质渗入到被防护金属表面发生电化学腐蚀时,涂料中的金属就作为牺牲阳极而被溶解,使得基体金属免遭腐蚀。三评定有机涂层防腐性能的方法目前除***采用的常规测试方法,如盐雾试验、湿热试验、浸渍试验和耐侯试验外,还采用直流电化学测试、交流阻抗谱法、电化学噪声法、氢渗透电流法等。下面分别介绍。01直流电化学法涂层钢板防腐蚀性的直流电化学法测试法分为电位/时间法、直流电阻法、极化曲线法和极化电阻法等。这些方法主要用在实验室研究中,并不适宜用来评定涂层钢板的耐蚀等级。02交流阻抗谱法(EIS)上述直流电化学法测试法是迫使离子以一种方向透过漆膜,这样会引起涂层钢板腐蚀加速或减速,而交流阻抗谱法避免了此缺点,使用交流阻抗谱法可以得到涂层在不同交流频率下的阻抗和电容值,以及涂层下金属界面的信息。03电化学噪声法。
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   适合当今汽车覆盖件等铸铁类模具,取代传统的严重污染环境的镀硬铬工艺。一方面可以终身解决模具磨损问题,另一方面也避免了因六价铬成分带来的对环境和人体的危害;创新的DUPLEX和ADVANCED系列涂层的综合解决方案,避免了TD工艺会导致模具变形需要重新磨配的问题,同时也杜绝了TD浴盐对环境的污染,其在PVD涂层处理前采用模具表面化学热处理工艺,通过提高模具表面的支撑力,***提升超硬涂层的表现,大幅提升模具的抗负载及抗磨损性能,尤其适用于厚板和高强板的冲压加工工艺。涂层已经被***的应用到***:包括高速钢丝锥、滚刀,硬质合金铣刀、钻头等。汽车模具:板材冲压、拉伸、挤压、冷锻模具,而对于电子信息产业上的模具涂层,因为模具尺寸小、尺寸精度高、对涂层的结合力要求高而存在种种问题。对于电子行业模具的涂层设计,必须首先根据客户的模具的应用条件、模具的失效形式和客户所要通过涂层想解决的问题进行选择和设定不同的涂层。通常电子行业的模具,如连接器模具、插件精密凹模、顶杆,主要是要解决模具功能面的耐磨损问题、解决零件的边毛刺问题、模具磨损后尺寸超差导致模具报废问题、零件脱模问题及某些行业的塑料腐蚀性强导致模具冲蚀问题。

80nm的氧化钇可作为红外屏蔽涂层,反射热的效率很高。在诸如玻璃等产品表面上涂纳米材料涂层,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热作用;在涂料中加入纳米材料,能够起到阻燃,隔热,起到防火作用。 经过纳米复合的涂层,具有优异的电磁性能,利用纳米粒子涂料形成的涂层具有良好的吸波能力,能用于隐身涂层。纳米氧化钛、氧化铬、氧化铁和氧化锌等具有半导体性质的粒子,加入到树脂中形成涂层,有很好的静电屏蔽性能;80nm的钛酸钡可作为高介电绝缘涂层,40nm的四氧化三铁能用于磁性涂层;纳米结构的多层膜系统产生巨磁阻效应,可望作为应用于存储系统中的读出磁头。

   PVD涂层技术在电子信息模具上的成熟涂层类型包括TiN、CrN、TiAlCrN及复合涂层等。但是如果采用PVD通用的涂层技术如应用到***上的标准配方涂层TiN、CrN、TiAlCrN必然会导致很多的问题而使得涂层容易提前失效。在电子信息模具上的涂层配方设计必须考虑到以下技术要点:(1)零件装夹方式、设备的技术能力以确保涂层膜厚均匀,同时必须和客户讨论好模具的尺寸公差和涂层本身的厚度公差(不同的设备、配方、技术能力会导致涂层厚度的公差等级差异较大)。(2)合理的、正确的前处理方式,清洗方式,专门针对高精度模具的PVD涂层配方,以确保模具涂层的结合强度。必须尽可能的细化涂层晶体尺寸,采用电弧PVD涂层工艺以确保涂层的结合强度。区分模具是以防腐蚀为主要目标,而是以提高模具的耐磨能力为主要目标区别进行涂层类型的选择,同时考虑到模具的实际工作温度。区分模具是否对涂层表面的摩擦系数要求很高,脱模问题是否是主要问题而选择好的后处理工艺和考虑采用PaCVDDLC涂层。(3)模具材质的选择和热处理工艺的选择,以确保模具经热处理和精加工后尺寸的稳定性。而对尺寸精度要求很高,对涂层尺寸精度要求很高的模具。
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根据纳米涂层的组成将其分为三类:完全为一种纳米材料体系、两种(或以上)纳米材料构成的复合体系,称0—0复合;添加纳米材料的复合体系,称为O—2复合。 完全的纳米材料涂层离商业化尚有相当一段距离,只有在军上有所应用。但借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可使传统涂层的功能得到飞跃提高,技术上勿需增加太大的成本。这种纳米添加的复合体系涂层很快就可走向市场展示出强劲的应用势头。 利用现有的涂层技术,针对涂层的性能,添加纳米材料,都可以获得纳米复合体系涂层。纳米涂层的实施对象既可以是传统材料基体,也可以是粉末颗粒或是纤维,用于表面修饰、包覆、改性或增添新的特性。现代纳米涂层多少钱

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