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项目背景
金属材料具有优异的加工特性和韧性，但耐磨、耐蚀、耐热和抗高温氧化特性都比较差，对金属表面进行渗氮渗碳等处理以及在金属表面涂敷一层陶瓷层可以强化金属表面，或将陶瓷的耐磨、耐蚀、耐热和抗高温氧化特性与金属材料的强韧性和良好的工艺性有机的结合起来，可以大幅度的提高工件的使用寿命。由于零件的失效多发生在表面或先从表面开始的，因此提高材料表面性能对延长零件的使用寿命和发挥材料的潜力起着很重要的作用。发达国家每年仅因腐蚀所造成的损失相当于国民生产总值的3％～5％，我国每年因腐蚀所造成的损失达2000亿元。在美国金属表面处理和陶瓷涂层的应用年增长率高达15％～30％，尤其是在航空、航天、发动机、汽车和化学工业领域。目前金属表面陶瓷层涂敷在航空航天、机械电子、钢铁冶金、能源、交通、石油、化工、食品、轻纺、广播电视、兵器等各个领域里都有不同程度的应用，并在高新技术领域里发挥重要的作用。
现在金属材料表面处理以及陶瓷涂层技术有化学电镀，物理气相法PVD,化学气相法CVD,堆焊、氧乙炔火焰喷涂、高能束涂覆法、自蔓延燃烧合成热等离子体喷涂等方法。相对来说，热等离子体喷涂是目前国内外最常用的金属表面陶瓷涂层技术，但存在着涂层的组织呈粗大的片层状、空隙度高，裂纹多，且涂层与基体间为机械结合容易剥落，抗冲击性能差、不适合重载、冲击和高应力工作条件等严重问题。等离子体喷涂层的激光重熔可以缓解一些，但也不能从根本上解决，而且还增加了一次繁琐的工艺。尤其是对于形状复杂的工件，如曲轴、连杆和发动机叶片将是十分困难。所以这种方法可以应用在一些特殊工件的处理上，但不适应于大面积、形状复杂、连续可控批量作业、重复稳定性的工业化生产。
为了解决这些问题，我们提出了金属表面低温等离子体金属表面处理以及陶瓷涂层方法。 |
