近些年來(lái)，非晶態(tài)的概念被材料領(lǐng)域的研究人員所熟知，因?yàn)槠淇深?lèi)比于“液態(tài)金屬”的組織形式打破了人們傳統(tǒng)意義上對(duì)金屬材料的想象。由于其在塊體形式可表現(xiàn)為無(wú)晶界，內(nèi)部原子長(zhǎng)程無(wú)序狀態(tài)，從而獲得了獨(dú)一無(wú)二的結(jié)構(gòu)性能優(yōu)勢(shì)。比如，在耐腐蝕性能方面，由于腐蝕介質(zhì)常常由金屬材料的薄弱之處（如晶界和孔隙或其他缺陷）穿入并開(kāi)始破壞之旅。同時(shí)由于金屬材料的相結(jié)構(gòu)并非微觀均勻，因此它們之間必然存在化學(xué)電位差。而對(duì)于純非晶組織來(lái)說(shuō)，其無(wú)晶界，且組織均勻，化學(xué)元素分布近乎相同，同時(shí)還存在一些可形成氧化膜的耐腐蝕元素。因此，其耐腐蝕性能表現(xiàn)極為優(yōu)異。另外，非晶合金在配入了各類(lèi)合金元素后，其機(jī)械強(qiáng)度也得以大大改善，比如其硬度就幾乎等同于鎳基超合金。因此，有一些研究團(tuán)隊(duì)也開(kāi)始在關(guān)注其在機(jī)械性能上的表現(xiàn)。

在塊體材料的制備中，昆明理工大學(xué)李才巨教授團(tuán)隊(duì)已利用鐵基非晶合金粉末成功增強(qiáng)了鋁基復(fù)合材料的拉伸性能，其研究成果間接證實(shí)了非晶材料在力學(xué)性能方面的廣闊應(yīng)用。在表面工程領(lǐng)域中，由于實(shí)際工況高硬度的要求，這就要求直接噴涂非晶粉末或者非晶/陶瓷復(fù)合粉（如圖1），或者采取共送粉的模式噴涂成復(fù)合梯度涂層。

圖1加入陶瓷顆粒后的非晶喂料粉

在熱噴涂過(guò)后，大多數(shù)非晶喂料粉在經(jīng)歷噴涂過(guò)程加熱-快速冷卻過(guò)程后能保持大半的非晶組織，但是極少數(shù)能保留絕對(duì)的非晶態(tài)組織，這是由于熱噴涂是一個(gè)存在粒子之間熱影響效應(yīng)和火焰溫度分布不均的沉積過(guò)程。但是長(zhǎng)安大學(xué)的姜超平和一些國(guó)內(nèi)外研究人員等人認(rèn)為少量的納米晶結(jié)構(gòu)反而更利于致密組織，從而有更優(yōu)異的性能表現(xiàn)。

圖2我司制備的純鐵基非晶涂層的表面SEM形貌

目前我司自主優(yōu)化了適合兩類(lèi)鐵基非晶涂層噴涂的噴涂工藝，其中制備的涂層沉積率在65%-85%之間，涂層厚度可達(dá)400μm，涂層孔隙率在1-3%左右，且涂層組織質(zhì)量良好（噴涂態(tài)形貌如上圖2所示）。涂層性能測(cè)試結(jié)果表明涂層的硬度優(yōu)于電鍍鉻，因此涂層在耐磨性能的工況下壽命得到質(zhì)的飛躍，磨損率能低至4 × 10-6 mm3 / N·m左右。我司已對(duì)非晶涂層的耐磨性能和耐磨機(jī)制進(jìn)行了深入的研究，歡迎致電我司主頁(yè)電話(huà)咨詢(xún)！

2020年10月23日