金属是最常见的工业材料之一。在许多工业领域,如汽车、航空、建筑和机械制造领域,金属常用作制造基础物品的材料。金属制品在使用过程中,由于长时间的磨损、腐蚀或高温等因素,可能导致表面质量的降低、机械性能的损失,甚至直接影响到金属构件的寿命。
为了提高金属材料的表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性等性能,常常会在金属表面涂覆耐磨涂层。不同的耐磨涂层的涂层材料有:氧化铝涂层、碳化物涂层、氮化物涂层、钼涂层、镍基涂层、钛涂层、多层涂层等。
氧化铝涂层是由氧化铝颗粒组成的陶瓷涂层,具有良好的高温稳定性、绝缘性和耐磨性。碳化物涂层是由碳化硅、碳化钨、碳化钛等材料的微晶体组成的涂层,具有优异的耐磨性能、高硬度和强度,并且它们不容易氧化和失效。氮化物涂层是由氮化氢、氮化钨、氮化钛等材料的微晶体组成的涂层。这种涂层具有高的硬度和耐磨性,并且它们很容易与金属基材结合。
钼涂层具有良好的润滑性和耐蚀性,并且在高温高压下不容易失效。镍基涂层具有优异的高温腐蚀和耐热性能。钛涂层具有良好的化学惰性和生物相容性。多层涂层由不同种类、不同形态、不同组成比例的涂层层堆积而成,可以综合发挥不同的涂层的优点而消除其缺点。