含难熔金属涂层的研究进展

来源期刊：材料导报2020年第13期

论文作者：韩雪莹 刘新利 吴壮志 段柏华 王德志

文章页码：13146 - 13154

关键词：难熔金属;涂层;制备;回收;

摘    要：材料表面性能直接影响着材料能否在特定环境中长期服役。表面涂层技术作为一种常用的表面改性方法,通过在基体表面涂覆一层或多层金属或非金属,提高基体耐磨、耐热、耐腐蚀、高温稳定等性能。难熔金属及其合金、金属间化合物、碳化物、氮化物等,因具有高温强度高、抗液态金属腐蚀性能好、可塑性加工等特点,已成为航空航天、国防军工等领域最具潜力的涂层材料。含难熔金属涂层的制备方法有热喷涂、激光熔覆、气相沉积等,且相关技术仍在不断优化和创新,以适应日益严苛的服役条件,如人们在传统热喷涂上进行改进,开发了超音速火焰喷涂和超音速等离子喷涂技术,结合激光熔覆和冷喷涂开发出激光辅助冷喷涂技术,还提出了利用接触固体渗碳方法获得难熔金属碳化物涂层。在研究较多的难熔金属涂层、合金涂层和碳化物涂层的基础上,学者通过成分及工艺优化不断改善涂层耐磨、耐高温等性能,还获得了具有独特性能的Ni-W、Ni-Mo、Ta纳米复合薄膜和Mo2C复合涂层及高硬度WN涂层;由于单一涂层的应用存在局限,开发具有不同功能的复合涂层已经成为研究热点,如具有润滑性能的难熔金属硫化物复合涂层、Mo2Si系复合涂层等;由于晶粒细化带来的优势,多种纳米级复合薄膜制备技术也有待开发推广。此外,在难熔金属涂层回收方面,关于WC涂层的回收提取技术研究较深入,而我国难熔金属回收再利用比例较低,从涂层中高效清洁回收难熔金属的关键技术有待研发。本文介绍了不同种类的含难熔金属涂层,包括金属基合金涂层、陶瓷涂层（主要包括碳化物涂层、氮化物涂层、硅化物涂层、硫化物涂层）、难熔高熵合金涂层等,综述了不同涂层的应用领域、制备方法及涂层中难熔金属的回收策略,指出了目前研究中面临的问题,展望了未来含难熔金属涂层的研究方向。