納米碳化硅沉積在金屬合金零件表面上的作用
納米碳化硅粉純度高、粒徑分布范圍小、高比表面積;納米碳化硅具有化學性能穩定、導熱系數高、熱膨脹系數小、硬度高,莫氏硬度達9.5。納米碳化硅耐磨,耐高溫,耐腐蝕,耐酸堿溶劑等。
1、納米碳化硅粉提高零部件表面的耐磨性:由于納米SiC陶瓷顆粒均勻地彌散分布在鍍層合金的晶胞中,形成了金屬合金陶瓷鍍層,因此鍍層中就有無數個硬點,使得鍍層的耐磨性提高。
2、零部件表面沉積納米碳化硅鍍層后摩擦系數的變化:由于納米碳化硅粉陶瓷顆粒在合金晶胞中的彌散分布,使得晶胞表面的粗糙度增大,因此鍍層的摩擦系數提高。一對摩擦副雙摩擦面都沉積納米SiC,摩擦系數可增加100-150%,這種應用比較少;雙摩擦面只沉積單面,摩擦系數可增加10-20%,這種應用比較多,例如:汽車變速器同步器齒環。如果需要降低摩擦系數,可將納米碳化硅粉改變為納米石墨,雙面沉積摩擦系數可降低25-35%,單面沉積摩擦系數可降低10-15%。如果鍍層要求既要耐磨又要低摩擦系數,可以沉積納米碳化硅和納米石墨的復合材料。
3、納米碳化硅提高零部件表面的高溫耐磨性和承受載荷能力:復合沉積鍍層中納米不溶性固體顆粒多為陶瓷材料,陶瓷具有優異的耐高溫性能,因此當零件表面溫度升高時,納米陶瓷相能保持優良的高溫穩定性,對沉積層整體起到支撐作用,提高了零件的高溫耐磨性和承受載荷能力。
4、納米碳化硅提高零部件表面的抗勞性能和使用壽命:由于納米碳化硅復合沉積鍍層中有無數個納米不溶性固體顆粒,當鍍層疲勞時,晶體將滑移變形,這些陶瓷顆粒相當于在晶體滑移線上的“限制樁”,阻止了晶格的滑移,因此提高了零部件表面的抗勞性能和使用壽命。
5、納米碳化硅粉改善有色金屬的使用性能:有色金屬導電、導熱、減磨、防腐性優異黑色金屬,但是硬度、強度差,造成使用壽命短。在其表面根據不同的用途,沉積相應的納米碳化硅復合材料,即可提高硬度、強度和使用壽命。