陶瓷通常是金屬氧化物、硼化物、氮化物、硅化物、碳化物等的統稱陶瓷與其他材料的主要區(qū)別在于化學鍵連接,即原子間的相互作用,有離子鍵、共價鍵、混合鍵。大量陶瓷材料是離子鍵和共價鍵的混合鍵結合。原子間距小,堆積致密,結合力強,表面自由能低,這些特性賦予陶瓷材料高熔點、高硬度、高剛度、高化學穩(wěn)定性、高絕緣能力、低熱導率、低熱膨脹率、無延展性等特征。
多數陶瓷材料都有多種同質異晶結構,加熱和冷卻過程中,常伴有相變發(fā)生,導致陶瓷體積變化而產生體積應力,誘導涂層開裂和剝落。因此,用作熱噴涂加工的陶瓷涂層材料必須采用高溫下穩(wěn)定的晶體結構(如a-Al,0、金紅石型T或通過改性處理獲得穩(wěn)定化的晶結構 (如 Ca0、Mg0、Y,0穩(wěn)定化的 ZrO,),這是獲得滿意的涂層的重要條件。
陶瓷材料脆性大,無塑性,對應力、裂紋敏感,耐疲勞性能差,破壞呈脆性斷裂。陶瓷涂層不宜用于重負荷、高應力和承受沖擊載荷的場合。
陶瓷材料熔點高,粉末火焰噴涂受到火焰溫度的限制。當陶瓷材料的熔點高于 2300C時,不宜采用粉末火焰噴涂,因此陶瓷涂層的制備通常采用等離子噴涂技術。金屬基體上制備陶瓷涂層,能把陶瓷材料的特點和金屬材料的特點有機地結合起來,獲得具有各種復合材料結構的產品。這已成為當代熱噴涂加工技術活躍、具有成效的領域,特別是在高科技領域成效尤為突出。
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