纳米材料因其独特尺寸效应带来的卓越性能备受材料领域研究人员和技术人员青睐。常见的纳米材料以粒子，纤维和晶须等形式存在。在大尺寸块体材料的制备当中，在某一方面或者几方面性能优异的纳米材料常作为一种增强相被加入需要改善的母体（也称为基体）材料中。目前，纳米材料增强高分子材料，金属或合金材料和陶瓷材料已得到广泛的研究和应用。通过这种方法得到的复合材料常常能得到取长补短的质变效果。这是因为复合材料能超越传统的合金元素强化的极限（因为元素通过固溶和第二相析出都有一个饱和值），依靠协同强化可得到综合性能的改善。当然实现上述愿景得考虑不同材料相界面结合和纳米材料的分散的问题。

在表面工程领域中，薄膜的制备有别于块体材料。块体材料常常用铸造法、粉末冶金法等制备，辅之于各类工艺加工成型，而薄膜材料的制备则丰富多彩。比较典型的有喷涂法、PVD、CVD以及各类电镀和化学镀、电刷法等。其中热喷涂法（如图1）是目前行之有效且应用广泛的一类薄膜沉积技术。再者，薄膜材料的性能不仅仅在薄膜本身，还在薄膜与基板组成的整体，这是因为薄膜与基板的界面质量和强度也至关重要。

图1热喷涂在工件上的应用

然而，薄膜材料又与块体材料存在很多共通之处。说到底，材料的性能与其微观组织之间永远存在直接和紧密的联系，而强化材料的手段总的来说是相似的。因此，在块体材料风生水起的纳米材料也将有望在强化热喷涂涂层方面得到重用。

图2纳米材料掺杂金属陶瓷涂层的截面HRSEM电镜形貌图

目前我司自主研发了碳纤维增强金属陶瓷涂层，其中制备的涂层沉积率在75%-85%之间，涂层厚度可达500μm，涂层孔隙率在1%以内，且涂层组织均匀致密（如上图2所示），在遭受一定外加载荷后都无显微裂纹。涂层性能测试结果表明涂层的硬度和断裂韧性得到加倍的提升，因此涂层在耐磨性能的工况下寿命得到质的飞跃，磨损率能低至2.465 × 10-6 mm3 / N·m，大多数其他类型的涂层的磨损率低了一个数量级。欢迎致电我司主页电话咨询！

2020年10月23日