等离子喷涂Al2O3－30%TiO2微米／纳米复合涂层的结构与耐磨性能

易德亮，冶银平，刘 光，尹 斌，周惠娣，陈建敏

（1中国科学院 兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室，兰州730000；

2中国科学院 研究生院，北京100039）

等离子喷涂Al2O3－30%TiO2微米／纳米复合涂层的结构与耐磨性能

易德亮1，2，冶银平1，刘 光1，2，尹 斌1，2，周惠娣1，陈建敏1

（1中国科学院 兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室，兰州730000；

2中国科学院 研究生院，北京100039）

采用溶胶－凝胶法合成了不同粒径的Al2O3－30%（质量分数）TiO2纳米复合粉体，用喷雾干燥法对合成粉体进行喷雾造粒，造粒后的粉体通过等离子喷涂制备Al2O3／TiO2复合涂层，最后对涂层结构和性能进行了表征。涂层结构和形貌分析表明制备的涂层具有微米／纳米复合结构，初始粉体粒径对涂层的结构和致密度影响很小；涂层摩擦学性能测试表明复合涂层的磨损率随初始粉体粒径的增大而减小，初始粉体粒径为100nm左右时，复合涂层的磨损率最低。复合涂层的磨损机制为裂纹扩展导致的磨损剥落。

等离子喷涂；微米／纳米复合涂层；摩擦磨损

热喷涂技术是随着现代航空、航天技术的进步而发展起来的一项新兴技术。由于其制备的涂层，特别是陶瓷涂层具有耐磨、抗蚀、抗冲击等优异性能，已广泛应用于航空、航天、纺织、机械、电力、化工、生物工程等领域［1－3］。等离子喷涂技术因为火焰温度高，焰流速率快，喷涂时对工件的热影响小，而且制备的涂层具有高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等许多优点，已在表面工程领域得到了广泛应用。目前利用等离子喷涂技术制备的涂层主要有 YSZ，Al2O3－TiO2，TiO2，羟基磷灰石，WC－Co，PS300系列涂层等。……