(2)高硬度及耐磨性:高熵合金易产生一系列的强化效应,如固溶强化、沉 淀强化和第二相强化等,这使得高熵合金具有相当高的强度和硬度。众所周知,合 金材料的耐磨性的大小取决于硬度的高低,因此,多组元高熵合金也同时具有较好 的耐磨性,这些优异的性能使得高熵合金可以广泛应用于磨具、刀具等方面。
(3)耐热性:有研究表明,大部分高熵合金的熔点都高于其各组成金属元素 的熔点,而且高熵合金在高温的条件下也具有很高的强度和硬度。由于高熵合金在 高温下的混乱熵较高,而且高熵合金本身就具有很高的混乱熵,这两个因素会促使 高熵合金变得更加稳定,再加上高熵合金还存在很强的固溶强化效应,导致高熵合 金在高温下也同样具有很高的高温强度。
(4)耐蚀性能:研究表明,高熵合金在高浓度强酸以及高浓度强碱中所具有 的耐腐蚀性能甚至强过一些耐腐蚀性能强的合金。
(5)多元高熵合金特点[11]: 一般来说,高熵合金一般具有以下几个特点:
①高熵合金由于金属元素的种类多,所以其混乱度比较大,另外,温度越高, 则高熵合金的混乱度越大;
②高熵合金比较容易形成简单面心立方结构(FCC)或体心立方结构(BCC) 固溶体;
③高熵合金一般由5-13种元素组成,由于元素种类多,容易发生一定变化,所 以高熵合金的一些性质会发生改变;
④当高熵合金以简单面心立方结构(FCC)和体心立方结构(BCC)固溶体的 形式存在时,由于组成高熵合金的金属元素在结构和原子半径方面的不同,高熵合 金的固溶强化效应会阻碍其内部位错滑移,因此高熵合金会具有较高的强度和硬度
[12]。
如果高熵合金的存在形式是非晶结构,那么高熵合金内部就不存在位错,所以, 合金会表现出更加强大的性能;
⑤一般来说,高熵合金存在一些元素,能够使合金产生一层致密氧化膜,所以 高熵合金的耐腐蚀性能也比较好。
1。2。4 高熵合金国内外研究进展
1。2。5 高熵合金的发展前景及应用
1。3 等离子喷涂
1。3。1 等离子喷涂概念及特点
等离子喷涂是热喷涂技术的一种,其具体工艺是将粉末材料送到等离子体(射 频放电)或等离子射流(直流电弧)中,使粉末颗粒能够加速、熔化或部分熔化, 然后在冲击力的作用下,促使喷涂粉末以熔滴的形式铺展在基底上,各熔滴之间存 在塑性变形,熔滴以此方式相互钩接,并且逐渐凝固形成层片,最后通过层片的层 层叠加从而形成涂层的一种热加工工艺。一般来说,使用 Ar 或 N2气体作为等离子 喷涂工作气体,接着再加入5%-10%的 H2气体进入到电极腔的弧状区,使之被电弧 加热从而离解形成等离子体,它的中心温度高达15000K 以上,最后以高速等离子 射流通过孔道高压压缩后喷出,最终得到结合性能优异的层状致密涂层[20]。
等离子喷涂技术由于生产效率比较高,制作工艺不复杂,制备出来的涂层质量 好,喷涂的材料比较常见,成本不高等优点,近几十年来,等离子喷涂技术应用有 了快速的发展,已经成为了热喷涂技术当中最重要组成部分[21-22]。
1。3。2 国内外等离子喷涂设备的研究情况
等离子喷涂需要喷涂装置,而喷涂装置的发展与等离子喷涂技术紧密相关。故 此,喷涂装置的研究一直是等离子喷涂技术的研究热点和研究重点。上世纪 80 年 代开始,随着计算机、机器人、传感器、激光等一系列先进技术的发展并逐步臻于 成熟,等离子喷涂设备的各种功能也不断开始发展、强化[23]。当前来说,国内外先 进的等离子喷涂设备正在向轴向送粉技术、多功能集成技术、实时控制技术、喷涂 功率两极分化(大功率或小功率)的方向发展[24-26]。如下表 1-1 是在不同年代,丝 材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、丝材电弧喷涂、等离子喷涂、高速火焰喷涂等喷涂方 法所占比例[27]。文献综述 等离子喷涂AlCoCrFeNiTi涂层组织结构及其力学性能研究(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_93849.html