陶瓷涂層是指由陶瓷制成的噴涂涂層,具有耐磨、耐腐蝕、防粘連、硬度高、耐高溫、生物相容性好等優點。而陶瓷涂層的制作工藝包括:熔燒涂層、噴涂涂層、氣相沉積涂層、電化學工藝圖層、溶膠一凝膠涂層、原位反應涂層等。下面我們來講講陶瓷涂層的材料有哪些種類。
氧化物涂層
氧化物陶瓷粉末常用的氧化物陶瓷粉末有Al2O3、ZrO2、TiO2等,具有優良的高溫抗氧化性、隔熱性、耐磨性和耐腐蝕性,是一類重要的激光熔覆材料。 采用激光熔覆技術在不銹鋼等合金基體表面制備Al-Al2O3、Al2O3-TiO2、CaO-ZrO2-SiO2、ZrO2-Y2O3、TiB2-TiC-Al2O3等陶瓷涂層,可顯著改善耐磨性 基材的材料性能耐腐蝕、耐腐蝕和抗熱震性好,同時還能提高其機械性能。 但激光熔覆氧化物陶瓷涂層存在脆性大、結合強度低、易開裂等缺陷。 激光燒結冷卻時發生收縮,導致不同部位開裂,極易造成分散體中陶瓷顆粒數量不足而形成缺陷。
碳化物涂層
碳化物陶瓷涂層以其優異的高溫機械性能、高溫抗氧化、耐腐蝕和耐磨性能以及特殊的電學和熱學性能而受到人們的關注。 TiC、SiC、WC、BC等硬質合金材料具有熔點高、硬度高等優良特性,不僅能滿足高溫、高強度的要求,而且具有優良的耐蝕性。 這些碳化物用作熔覆材料以增加基體表面的耐磨性和硬度。 目前,激光熔覆技術制備的碳化物陶瓷涂層主要有TiC、SiC、SiC-SiO2和SiC-Si復合陶瓷涂層,以及Ni-TiC、Ni-TiC-C、Fe-TiC、NiCrAl-陶瓷顆粒 將TiC、TiC-CNTs、Ni-WC、Co-B4C等摻雜在金屬制備的復合陶瓷涂層中,其中摻雜的碳化物顆粒起到增強相的作用,還可以細化晶粒,可以提高其 耐磨性、耐腐蝕性和機械性能。
生物涂層
生物陶瓷涂層作為無機生物醫學材料,沒有毒副作用,且與基體有良好的生物相容性,按材料功能主要分為生物活性陶瓷涂層和惰性生物陶瓷涂層等,其中生物活性陶瓷涂層有羥基磷灰石材料(Hydroxyapatite,HA)和鈣硅酸鹽等材料組成,其中HA生物活性陶瓷涂層應用更為廣泛,而常見的惰性生物陶瓷涂層材料有氧化鋁和氧化鋯等。