1、激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析课程名称:激光表面改性技术主讲人:徐临超 浙江工贸职业技术学院激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析课程目标:课程目标:掌握激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层的形成过程及涂层性能的影响机理纳米材料米材料纳米材料米材料选用直径用直径为50nm的球形的球形Al2O3预处理:理:清洗清洗粗化粗化催化催化纳米材料的米材料的预置工置工艺技技术除油除油水洗水洗强浸浸蚀水洗水洗弱浸弱浸蚀化学化学镀镍包包纳米氧化米氧化铝颗粒直径粒直径为100200nm激光熔覆激光熔覆纳米涂米涂层的工的工艺技技术
2、(基体(基体选用用2Cr13不不锈钢)前)前处理:除水、除油等理:除水、除油等预处理。理。涂涂层制制备:与粘:与粘结剂、分散、分散剂混合的混合的镍包包纳米氧化米氧化铝预涂至涂至试样表面,厚度表面,厚度为0.81.5mm激光熔覆:功率激光熔覆:功率4kW,扫描速度描速度2.5m/min,氩气保气保护。激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析1 制备制备Al2O3/Ni/CNT纳米结构涂层的方法纳米结构涂层的方法v2 激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层的微复合涂层的微观组织观组织激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复
3、合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析v3 熔覆过程熔覆过程激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析液液态熔池熔池扩散散冷凝冷凝结晶晶v3 纳米材料对涂层性能影响的机理分析纳米材料对涂层性能影响的机理分析激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析性能影响性能影响机理机理固溶固溶强化化弥散弥散强化化细晶晶强化化v3 纳米材料对涂层性能影响的机理分析纳米材料对涂层性能影响的机理分析 固溶强化固溶强化 纳米氧化铝溶于基材中,形成间隙固溶体,造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力,使滑移难以进行,从而使涂
4、层的强度与硬度增加。可提高材料的强度和硬度,而其韧性和塑性却有所下降。激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析v3 纳米材料对涂层性能影响的机理分析纳米材料对涂层性能影响的机理分析 弥散强化弥散强化 利用弥散的纳米颗粒阻碍位错的运动,从而提高材料在高温下的力学性能。激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析v3 纳米材料对涂层性能影响的机理分析纳米材料对涂层性能影响的机理分析 细晶强化细晶强化 纳米氧化铝分布在基质合金中,对晶粒长大造成了一定阻碍,起到晶粒细化的作用。在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有
5、更高的强度、硬度、塑性和韧性,出现细晶强化的效果。激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析v课程小结激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成过程:液态熔池液态熔池扩散扩散冷凝冷凝结晶结晶激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层性能的影响机理1.固溶强化固溶强化2.弥散强化弥散强化3.细晶强化细晶强化激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析v作业思考题1.激光熔覆纳米结构涂层的涂层形成过程是什么?2.激光熔覆纳米结构涂层的性能影响因素有哪些?激光熔覆纳米激光熔覆纳米Al2O3/Ni/CNT复合涂层形成机理分析复合涂层形成机理分析