稀土在表面涂层领域的研究与应用简述.pdfVIP

· 机械制造 · 王永利，等 ·稀土在表面涂层领域的研究与应用简述 稀土在表面涂层领域的研究与应用简述 王永利 ，上官林宏 ，郝胜强 ，刘永跃 (1．济南军区工程科研设计所，山东 济南 250002； 2．济南军区71573部队，山东 莱阳265205；3．济南军区司令部，山东 济南250002) 摘 要：稀土具有特殊的电子结构，在表面涂层领域的应用越来越广泛。分析了稀土在耐磨涂 层、热障涂层、耐腐蚀涂层及耐高温涂层中的研究进展，探讨 了稀土对表面结构材料和功能材 料性能的影响机理。 关键词：稀土；表面工程；应用 中图分类号：TG17 文献标志码：B 文章编号：1671—5276(2013)05—0051—02 ResearchonRare——earth intheFieldofSurfaceCoatingsandItsApplication WANG Yong一1i，SHANG GUAN Lin—hong ，HAO Sheng—qiang ，LIU Yong—yao (1．EngineeringDesign＆ResearchInstituteofJinanMilitaryRegion，Jinan250002，China；2．71573ArmyofJinan MilitaryRegion，Laiyang265205，China；3．Theheadqua~emofJinanMilitary RegionShandengjinan250002，China) Abstract：Rare-earthiswidelyappliedinthefieldofsurfacecoatingsbecauseof itsspecialelectronstructure．Thispaperanalyzes theresearchdevelopmentofthewearresistance，thermalbarrier，corrosionresistanceandhightemperatureresistanceoftherare- earthcoatinanddiscussestheinfluencemechanism oftherare—earthonthepropertiesofsurfacestructurematerialsandfunctional materials． Keywords：fare—each；surfaceengineering；application 近年来，耐磨涂层材料正向复合材料方 向发展，稀土在耐 0 引言 磨复合材料中的研究也越来越多。例如，Zhang等 研究 了CeO对热喷涂Fe-Ni-Cr合金涂层摩擦磨损性能的影 表面涂层可以改变固体金属或非金属表面的形态、化 响，结果表明CeO：含量为wt0．4(wt为质量分数)％时，合 学成分、组织结构和应力状态，以获得所 需要 的表面性 金涂层的显微硬度和耐磨性能均较不含 CeO，时增加，且 能… 。表面涂层对节能、减排 、节材等具有重要意义。常 前者摩擦系数 (0．22)较后者 (0．275)降低。在激光熔覆 见的表面涂层主要有耐磨涂层、热障涂层、耐腐蚀涂层和 TiC／Ni基合金复合涂层中添加 (wt)0．5％LaO可以提高 耐氧化涂层。 其显微硬度和耐磨性，而且添加 LaO，涂层的摩擦系数较 稀土素有 “工业的维生素”之称。我国的稀土元素储 未添加La0的涂层明显降低 j。激光熔覆镍基合金涂 量 占全球总量的80％，因此充分发挥稀土元素的作用具 层中添加 (wt)1．5％纳米 SmO后，熔覆层组织细化，显微 有重大意义。稀土最早是由芬兰科学家 J．Gadolin于 1794 硬度从484HV 提高至712HV ，同时涂层耐磨性较纯镍 年在瑞典发现 的 J，而