納米材料因其獨特尺寸效應帶來的卓越性能備受材料領域研究人員和技術人員青睞。常見的納米材料以粒子，纖維和晶須等形式存在。在大尺寸塊體材料的制備當中，在某一方面或者幾方面性能優異的納米材料常作為一種增強相被加入需要改善的母體（也稱為基體）材料中。目前，納米材料增強高分子材料，金屬或合金材料和陶瓷材料已得到廣泛的研究和應用。通過這種方法得到的復合材料常常能得到取長補短的質變效果。這是因為復合材料能超越傳統的合金元素強化的極限（因為元素通過固溶和第二相析出都有一個飽和值），依靠協同強化可得到綜合性能的改善。當然實現上述愿景得考慮不同材料相界面結合和納米材料的分散的問題。

在表面工程領域中，薄膜的制備有別于塊體材料。塊體材料常常用鑄造法、粉末冶金法等制備，輔之于各類工藝加工成型，而薄膜材料的制備則豐富多彩。比較典型的有噴涂法、PVD、CVD以及各類電鍍和化學鍍、電刷法等。其中熱噴涂法（如圖1）是目前行之有效且應用廣泛的一類薄膜沉積技術。再者，薄膜材料的性能不僅僅在薄膜本身，還在薄膜與基板組成的整體，這是因為薄膜與基板的界面質量和強度也至關重要。

圖1熱噴涂在工件上的應用

然而，薄膜材料又與塊體材料存在很多共通之處。說到底，材料的性能與其微觀組織之間永遠存在直接和緊密的聯系，而強化材料的手段總的來說是相似的。因此，在塊體材料風生水起的納米材料也將有望在強化熱噴涂涂層方面得到重用。

圖2納米材料摻雜金屬陶瓷涂層的截面HRSEM電鏡形貌圖

目前我司自主研發了碳纖維增強金屬陶瓷涂層，其中制備的涂層沉積率在75%-85%之間，涂層厚度可達500μm，涂層孔隙率在1%以內，且涂層組織均勻致密（如上圖2所示），在遭受一定外加載荷后都無顯微裂紋。涂層性能測試結果表明涂層的硬度和斷裂韌性得到加倍的提升，因此涂層在耐磨性能的工況下壽命得到質的飛躍，磨損率能低至2.465 × 10-6 mm3 / N·m，大多數其他類型的涂層的磨損率低了一個數量級。歡迎致電我司主頁電話咨詢！

2020年10月23日