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氮化钛涂层企业商机

   因此倍受世界各国材料界的重视。德国与美国继日本之后也开始大规模的研制,我国也将此研究列入了“863”计划,短短十几年中,迅速发展取得了令人瞩目的成就。航天、航空、飞机、卫星、运载火箭等需要耐超高温的热屏障材料,核反应堆、发动机用耐热材料、热遮蔽材料,使用FGM热障涂层后可大幅度提高热效率。国内已经对功能梯度热障涂层的抗热震性能进行了研究,王富耻等人对等离子喷涂方法制备的ZrO2-NiCrAl系梯度热障涂层在瞬态热负荷下的破坏机理进行了研究,指出:陶瓷面层除了冷却过程中的径向拉力超过陶瓷材料的强度导致涂层破坏的模式以外,在加热的过程中陶瓷层间界面出现大的轴向拉伸应力,**终可以导致涂层剥落。朱景川等人对ZrO2-Ni系梯度热障涂层的热冲击与热疲劳行为进行了研究,结果表明:ZrO2-Ni系梯度热障涂层的抗热冲击参数呈梯度分布,热冲击破坏符合热疲劳损伤机理,裂纹的准静态扩展为其控制因素;热疲劳裂纹在梯度层内以微孔聚集、连接方式萌生和扩展,而在梯度层间无横向贯穿裂纹,克服了传统涂层的热应力剥落问题。黄维刚对ZrO2-NiCoCrAlY系梯度热障涂层进行了研究,认为去应力退火可以进一步提高涂层的抗热冲击性能。
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   为选择涂层种类和材料提供依据。根据失效分析理论,失效模式分析是失效分析的**内容,是导致零部件失效的物理和(或)化学变化过程,在该过程中,零部件的尺寸、形状、状态或性能发生了变化,并由此引起整个机械产品的失效,例如,磨损失效、疲劳失效、腐蚀失效等。而决定零部件失效模式的主要因素包括零部件材料的性质和状态等内在因素和零部件工况条件等外在因素,其中,引起零部件失效的外在因素,即应力、环境和时间,是失效的诱发因素,通过零部件工况条件的深入分析可以了解清楚这些因素。1.应力因素力是零部件工作的条件。应力的种类、大小与状态的不同组合是引起不同失效模式的重要的或决定性因素。应力种类包括持久、交变、冲击、接触、磨擦、冲刷等;应力状态包括单纯的拉伸、压缩、剪切、扭转、弯曲等应力和复合作用的拉弯、压弯、弯扭、拉扭、拉剪、弯剪、扭剪等应力。应力因素可以单独、也可以与其它因素耦合在一起来诱发零部件的失效。2.环境因素环境因素主要包括温度和介质两大因素。工作温度一般可分为低温、常温、中温、高温和超高温五类;工作介质包括气相(真空、特殊气体、乡村大气、城市大气、工业大气等)、液相。
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   该技术的成熟和应用具有较大的推广价值。通过涂层可以使动车、高铁可动部件、飞机发动机叶片使用寿命**增加。新的研究结果发现了在喷涂金属涂层时使金属粒子粘附于材料表面的比较好手段,出人意料的是,对被喷涂的材料表面进行熔化不但不会有助于金属粒子的粘附,反而会起到适得其反的效果。我们可以通过两种手段将两块金属接合在一起,即将熔化两块金属的接合面或在这两种金属间使用另一种熔融的金属进行接合。在其凝固后,金属就被牢牢地接合在一起。但麻省理工学院的研究人员发现,在某些情况下,熔化对金属间的接合起着适得其反的阻碍效果。[分割线]这项一反常理的发现可能会对某些涂层工序的设计或3D打印造成巨大影响,因为两者都需要将材料持续地粘合在一起。这项研究由两位博士后MostafaHassani-Gangaraj和DavidVeysset,以及KeithNelson和ChristopherSchuh教授共同展开研究。Veysset开发了一款搭载高速相机的光学设备,该相机配有16个**的电荷耦合器件成像芯片,能在3纳秒内记录图像。这款相机拍摄速度非常快,能够以超音速的速度追踪记录被喷射到材料表面上的单个粒子,而这在之前是不可能做到的。

对于一个在使用中通常受到磨蚀、剥蚀和/或腐蚀作用的元件,为了延长其磨损寿命,可以通过电弧热喷涂工艺,用氮气作为推进(雾化)气体、用钛金属线作为进料材料,在该元件上喷涂一层氮化钛涂层。并且,由一条已预氮化处理过的钛线所产生的涂层在硬度和耐磨方面都超过如果使用未预氮化处理的钛线对基体进行喷涂而得到的涂层。本发明包括使用两种不同的金属线材进行氮气电弧喷涂所得到的涂层,但这两种金属线材中至少有一种是钛金属线。

   中国模具涂层仍处于起步阶段。锦上添花or雪中送炭对于模具涂层的使用,行业内一直存在两种期待:一种认为是成本太高,实际使用未取得功效,另一种把模具涂层当作模具质量的救命稻草。沈雷先生认为,这两种方法都是偏颇的,打造真正***的模具,是一个系统的工程,是高水准的设计、***的原料,**的加工设备、先进的加工工艺和涂层技术的使用综合作用的结果,寄希望于一个环节来提升质量的做法是不恰当的;关于成本太高,则是一种观念的转变,实际上,在欧洲、甚至是日本模具行业,会注重前期的投入,力求将后期的成本降到比较低,在中国,更关注前期对于成本的管控,而忽略了因前期准备不足导致庞杂的维护成本,以模具涂层投入为例,占到全部投入的20%,在实际使用中能减少80%的投入。因此,对于模具行业来说,应该对于模具涂层的价值进行正确的评估。绿色涂层取代传统工艺巴尔查斯作为全球涂层行业的***,对于模具涂层技术的发展和技术的把握有着自己的理解,面对模具市场的特殊需求,巴尔查斯的绿色工艺理念和整体的解决方案,成为模具行业的一剂“良药”。“绿色”、“环保”成为巴尔查斯模具涂层在履行传统使命外的另一大特色,全球***的脉冲等离子渗透工艺。
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   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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