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產(chǎn)品介紹
一、金屬陶瓷涂層的產(chǎn)生與發(fā)展
由金屬和陶瓷性非金屬組成的燒結(jié)材料。廣義的金屬陶瓷還包括難熔化合物合金、硬質(zhì)合金、彌散型核燃料元件和控制棒、金屬粘結(jié)的金剛石工具材料等。狹義的金屬陶瓷是指難熔化合物與金屬的燒結(jié)材料。19世紀(jì)末，英國人穆瓦桑(J.Moissan)研制了多種難熔化合物。1914年德國人洛曼(H.Lohmann)等將 80～95％的難熔化合物與金屬粉末混合制得了燒結(jié)金屬陶瓷。1917年美國人利布曼(A.J.Liebmann)等用氧化物、鎢、鐵、碳等成分制造了高硬表面的拉絲模。1923年德國人施勒特爾(K.Schrter)制成了性能良好的燒結(jié)WC－Co硬質(zhì)合金。40年代后期，美國布萊克本(A.R.Blackburnn)等研究成功了Cr-Al2O3金屬陶瓷。中國于1958年開始研制高溫金屬陶瓷材料。

圖（2）北京耐默公司根據(jù)需求定制特種陶瓷涂層
二、金屬陶瓷涂層性能
難熔化合物硬度很高，其硬度按硅化物、氮化物、碳化物、硼化物次序而增加；難熔化合物的脆性大，常溫下很難變形，它們的抗熱震性也差。在難熔化合物中加入金屬作為粘結(jié)相，可以增加其強(qiáng)韌性和改善抗熱震性。兩種難熔化合物組成的合金往往能改善某些方面的性能，例如這些合金的熱穩(wěn)定性一般比單一的難熔化合物要好。
　　難熔化合物，特別是非金屬難熔化合物，如碳化硼、碳化硅等，其化學(xué)穩(wěn)定性都很高，耐酸、堿腐蝕，抗氧化性好。含硼、硅的難熔化合物制品在氧化氣氛中，表面形成防止氧繼續(xù)擴(kuò)散的致密膜。難熔化合物及其合金對熔鹽、熔融金屬、熔渣等的耐腐蝕性比氧化物耐火材料要高，硼化物對熔融金屬尤為穩(wěn)定。
彌散型核燃料元件和金屬粘結(jié)金剛石材料都用粉末冶金方法制造。彌散型核燃料元件是一種裂變物質(zhì)粒子均勻地分布在一個(gè)金屬或合金的基體(例如不銹鋼)中構(gòu)成的元件，它生產(chǎn)容易、成本低、使用壽命長，而且選擇不同的裂變物質(zhì)和金屬基體的配合可以獲得不同的物理和力學(xué)性能。

圖（3）涂抹型陶瓷涂層，可以解決磨損與腐蝕
　　金屬粘結(jié)金剛石材料一般用作砂輪、砂輪片和鋸片，用于磨削和切割一般碳化硅或氧化鋁砂輪難以加工的材料，例如砂石、花崗石、水泥、電熔剛玉、玻璃以及硬質(zhì)合金等材料：應(yīng)用金屬粘結(jié)和粉末冶金工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是能利用更多的微細(xì)的金剛石粉末的具有強(qiáng)度較高的基體。

三、金屬陶瓷涂層生產(chǎn)工藝
難熔化合物產(chǎn)品一般都是粉末狀，然后用粉末冶金方法制成陶瓷或金屬陶瓷制品。各種原料粉末添加成形劑混合均勻后，可用粉漿澆注、模壓、擠壓、熱壓、等靜壓等方法成形，然后在保護(hù)氣氛或真空中進(jìn)行燒結(jié)（見粉末冶金成形，粉末冶金燒結(jié)）。此外，先將陶瓷相制成具有一定強(qiáng)度的多孔骨架，然后再往孔隙中滲入金屬相也是制造金屬陶瓷制品的可行途徑。
　　金屬陶瓷的制造工藝和制品的強(qiáng)度與金屬相和非金屬相間的浸潤性好壞有很大的關(guān)系。浸潤性好時(shí)，制作工藝容易且制品強(qiáng)度高，反之則制造困難且強(qiáng)度較差。金屬陶瓷都有兩相以上的結(jié)構(gòu)，兩相的結(jié)合強(qiáng)度與它們之間的浸潤性有關(guān)，因此在制作金屬陶瓷材料時(shí)需要考慮下列因素:
1、金屬相浸潤陶瓷相的程度；
2、可通過改變金屬與陶瓷的相組成來改善它們之間的浸潤性；
3、有時(shí)通過在兩相界面上產(chǎn)生少量的第三相也可以改善兩相之間的結(jié)合強(qiáng)度。

圖（4）防腐型金屬陶瓷涂層是北京耐默公司用于防氫氟酸腐蝕的材料
四、金屬陶瓷涂層的用途
金屬陶瓷粉末用熱噴涂的方法噴焊到工件的表面形成耐磨的表面層，可以大大延長工件的使用壽命。也用金屬陶瓷粉末制成各種堆焊焊條，把它堆焊在各種機(jī)械的易磨損部位上，還可把金屬陶瓷制成薄片，貼焊在某些機(jī)械零件的表面上，從而提高它的高溫耐磨性及耐蝕性。難熔化合物燒結(jié)材料和金屬陶瓷還可以做成各種零件，滿足一些特殊用途的要求。例如：硼元素有較大的中子吸收截面，因此燒結(jié)碳化硼可用作原子反應(yīng)堆的控制棒。燒結(jié)碳化鉻制成的塊規(guī)有很好的耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。硼化鋯和氧化鋯材料耐高溫，有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，可用作高溫電熱元件、火焰噴管、冶煉用坩堝等。燒結(jié)氮化硅可用作高溫耐蝕的軸承和密封環(huán)。碳化鈦金屬陶瓷可用作切削工具、模具和化工零件，又是高溫渦輪葉片可能采用的材料。鉻-氧化鋁金屬陶瓷可用作爐管、熱電偶保護(hù)套、高溫噴嘴等，用它作擠壓銅材的模具，壽命比模具鋼提高10倍以上。但是由于金屬陶瓷有脆性大和難加工的缺點(diǎn)，因此實(shí)用上仍受到不少限制。