原创《反应喷涂制备Ti—B—C—N涂层进展》：这篇反应喷涂制备Ti论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：从涂层组成、粉末制备方法、喷涂工艺及配方对目前反应喷涂法制备TiBCN陶瓷涂层的研究进展进行了综述.总结了喷涂工艺、制粉方法和配方对涂层性能的影响,对采用反应喷涂制备TiBCN陶瓷涂层未来发展方向和研究重点进行了分析和展望.得出结论：选择适当的喷涂工艺、合理的制粉方法和粉末配方是获得优良涂层的关键.
关键词：TiBCN陶瓷涂层；反应喷涂；粉末制备；涂层性能；喷涂工艺
中图分类号：O175.8文献标志码：A
Research development of reactive spraying in preparing
TiBCN ceramic coating
LI Yang,MA Jing,MENG Fanman
收稿日期：20140121；修回日期：20140312；责任编辑：张士莹
基金项目：河北省自然科学基金（E2013208101）；河北省高等学校科学技术研究项目（Z2012100）；河北科技大学杰出青年基金
作者简介：李扬（1989）,男,河北唐山人,硕士研究生,主要从事反应等离子喷涂方面的研究.
通讯作者：马静副教授,博士.Email：majingt@163.com
李扬,马静,孟凡曼.反应喷涂制备TiBCN涂层的研究进展[J].河北科技大学学报,2014,35（3）：261265.
LI Yang,MA Jing,MENG Fanman.Research development of reactive spraying in preparing TiBCN ceramic coating[J].Journal of Hebei University of Science and Technology,2014,35（3）：261265.金属材料作为传统材料已经难以满足当下越来越苛刻的使用条件,而陶瓷材料具有金属材料难以超越的高强度、耐高温以及良好的耐腐蚀性能.因此,在金属工件的表面喷涂陶瓷涂层,不但可延长材料的使用寿命,增加金属材料表面硬度,而且使材料美观大方,更能适用于一些恶劣的环境[12].
TiBCN涂层作为先进的复合陶瓷涂层具有高熔点、高强度、高耐磨性、超高硬度以及良好的稳定性,应用广泛[3].近年来作为表面改性的研究热点,已经成功使用的制备方法有PVD,CVD[4]以及反应喷涂的方法,PVD和CVD法制备的涂层比较薄,制备速率低,成本昂贵,不适合工业上大量生产,在大型工件上操作起来也不方便,越来越多的人开始研究反应喷涂方法制备TiBCN复合陶瓷涂层[5].所谓反应喷涂就是将热喷涂技术和自蔓延高温合成技术有机结合,利用热喷涂过程中产生的热量,使粉末在热喷涂过程中发生自蔓延反应,燃烧合成金属陶瓷相.反应热喷涂包括反应等离子喷涂、反应火焰喷涂、反应电弧喷涂、反应爆炸喷涂等.
1反应喷涂TiBCN涂层主相的种类及研究现状
目前采用反应喷涂法制备的陶瓷涂层有多种,TiBCN复合陶瓷涂层具有传统材料不具备的优良物理和化学性能,因此成为材料表面改性领域的研究热点.按照使用要求、工作环境、应用领域不同,可将TiBCN复合陶瓷涂层需要得到的主相也不同.可将TiN,TiB2,TiC这3种材料单独作为主相进行研究,也可以用2种或2种以上复合作为主相进行研究.3种材料都具有良好的物理性能,表1列出了3种陶瓷的物理性能.
表13种陶瓷的物理性能
Tab.1Physical properties of three ceramics
材料密度/（g·cm-3）熔点/℃硬度/HV弹性模量/GPa热膨胀系数×106/K-1TiN5.402 9502 1005909.4TiC4.933 0672 8004708.0～8.6TiB24.503 2253 0005607.8
从表1可以看出,TiN,TiB2,TiC这3种材料都具有相当高的熔点、超高的硬度,热膨胀系数相差不大.单一的涂层材料虽然有良好的物理性能,但是在使用上并不占有优势.例如：有学者发现TiB2涂层作为耐磨材料,在使用时经常由于韧性不够良好而发生裂纹破碎和基体分离,向涂层中加入C,N元素后,涂层的韧性和摩擦性能均有显著提高,综合性能得到明显改善[6].正是由于TiB2作为单一涂层材料的不稳定性和综合性能较差的原因,越来越多的研究转向将TiB2作为涂层中的复合相,并未有大量关于单一TiB2涂层制备的研究.
相反,TiN作为主相的研究越来越广泛,这是由于其本身具有良好的稳定性.TiN合成条件相对简单,经济效益远大于制造普通的合金钢刀具,很早就有大量研究将其作为刀具的替代品.据统计,20世纪90年代初,欧美国家TiN的刀具制品几乎占据刀具市场份额的1/3.TiC和TiB2一样,一直以来人们都趋向于将其作为陶瓷涂层中的复合相来研究,这样的复合相陶瓷涂层兼有TiB2和TiC的耐高温、高硬度、高导电性能,又具有单一的TiB2和TiC不具备的稳定性以及韧性等,而且TiCTiB2复合相陶瓷涂层已经被认可作为良好的高温陶瓷的增强材料.中国的研究人员已经成功应用反应火焰喷涂法,以TiB4C作为反应体系,在钢基表面制备了TiCTiB2复相陶瓷涂层[7].另有研究表明,TiB2含量在TiB2B4C体系中对显微硬度也有较大影响[8].中国目前采用反应喷涂制备TiBCN涂层主要仍是将这3种材料的一种或几种作为生成物中的主相,或者加入其他物质作为辅助相加以研究.表2总结了目前中国采用反应喷涂法制备TiBCN陶瓷涂层相关团队的研究现状.
表2中国采用反应喷涂法制备TiBCN陶瓷涂层现状
Tab.2Domestic situation of reactive sprayed TiBCN ceramic coating
反应喷涂制备Ti论文参考资料：
结论：反应喷涂制备Ti—B—C—N涂层进展为大学硕士与本科反应喷涂制备Ti毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写格式试剂的制备反应式方面论文范文。
