近日,广东省科学院智能制造研究所先进激光增材制造技术创新团队,在碳纳米管(CNT)增强激光熔覆高熵合金涂层技术方面取得新进展。相关研究发表于《表面和喷涂技术》。
CNT是一种具有独特管状结构和优异力学、电学及化学性能的一维纳米材料,是制备金属基复合材料的理想增强体。目前,CNT增强金属基复合材料仍主要采用冷压烧结、搅拌铸造、搅拌摩擦加工、粉末冶金、高压扭转、离子喷涂等技术制备。CNT的团聚问题始终是制约工业应用的主要原因之一,而球磨和超声分散方法均存在对工艺参数要求严苛、耗时耗能等问题。
研究人员针对CoCrFeNi-CNTs复合粉末制备、涂层微观组织演变过程及摩擦磨损过程强化机理展开研究,利用自主开发的激光增减材系统,成功制备出CNT增强的激光熔覆CoCrFeNi高熵合金复合涂层。
研究发现,CNT的结构完整性得到保持;固溶和析出强化作用使涂层的硬度水平提高40%以上;涂层的耐磨损性能提高,磨损速率下降近80%。
该研究解决了传统的fcc单相CoCrFeNi系列高熵合金耐腐蚀性优异但硬度和耐磨性能不够理想的问题,促进了该系列合金的工业应用。