超音速火焰噴涂技術(shù)是以壓縮空氣作為燃料，通過(guò)活性燃燒的方式在燃燒室加熱熔融噴涂粉末，隨后以超音速沉積在基體表面，從而起到表面防護(hù)的作用。采用超音速火焰噴涂金屬陶瓷復(fù)合涂層具有良好的耐腐蝕、耐磨性和耐高溫氧化等性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、新能源等多個(gè)領(lǐng)域。

目前廣泛應(yīng)用的涂層主要有WC-Co和NiCr-Cr3C2涂層，然而，隨著服役工況越來(lái)越惡劣， WC-Co和NiCr-Cr3C2涂層已不能滿(mǎn)足人們的要求，很難在高溫下同時(shí)保持優(yōu)異的機(jī)械性能和抗氧化性能。WC-Co涂層具有足夠的耐磨性和硬度，但其在450℃以上的抗氧化性能較差。另一方面，NiCr-Cr3C2涂層具有更好的抗氧化性，特別是在超過(guò)900℃的高溫下，但其硬度和耐磨性不能滿(mǎn)足苛刻的工作條件。

廣東正德材料表面科技有限公司研發(fā)中心，針對(duì)在高溫條件下具有優(yōu)異的耐磨耐腐性的要求，選用具有優(yōu)異耐高溫性的鎳基合金與二硼化鈦?zhàn)鳛樵牧?，通過(guò)該公司先進(jìn)粉體制備工藝 “高能球磨+噴霧造粒+等離子球化”工藝實(shí)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)TiB2-NiCrCoAlY復(fù)合粉體的制備，如下圖1所示，粉末表面光滑致密，具有優(yōu)異的流動(dòng)性，在噴涂過(guò)程中易于形成致密的涂層。

圖1 廣東正德材料表面科技有限公司粉末

并采用超音速火焰噴涂技術(shù)成功制備了一種新型的納米結(jié)構(gòu)TiB2-NiCrCoAlY金屬陶瓷涂層。該涂層具有優(yōu)異的耐磨性，耐腐蝕性，抗高溫氧化性能。圖2為該公司制備的新型的納米結(jié)構(gòu)TiB2-NiCrCoAlY金屬陶瓷涂層600°高溫摩擦性能，該涂層的摩擦系數(shù)僅為WC-Co涂層的一半，說(shuō)明該涂層該高溫下具有優(yōu)異的耐磨損性能。

圖2 600°高溫摩擦性能

圖3為該涂層在600°高溫環(huán)境下進(jìn)行循環(huán)氧化100H結(jié)果，該涂層具有優(yōu)異的抗高溫氧化性，在涂層表面優(yōu)先行成致密的Cr2O3薄膜，阻止進(jìn)一步氧化的發(fā)生。

圖3 600°循環(huán)氧化100h結(jié)果

下圖4為采用該涂層對(duì)鋰電壓輥進(jìn)行表面耐磨耐腐蝕強(qiáng)化處理，該涂層使鋰電壓輥的使用壽命提高3~4倍以上，獲得業(yè)內(nèi)人士一致好評(píng)。

圖4 鋰電壓輥