图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Invited speech基于微纳结构的陶瓷材料强韧性调控

编号：393 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-23 15:17:09 浏览：89次收藏取消收藏

2024-05-12 14:10

20min

[D] 论坛3：物理气相沉积和化学气相沉积薄膜技术 [D-2] 论坛3下午

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摘要

以金属氮化物和碳化物为代表的陶瓷涂层材料具有较高的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等各种特殊性能,已经被广泛用于工程零件的防护中,但其韧性一般较弱,随着市场对零件寿命要求的进一步提高,开发更强、更韧陶瓷涂层成为迫切需求。在金属材料中,纳米级缺陷结构(纳米孪晶、层错、位错、9R相等)可明显提高材料的强韧性,然而,陶瓷材料的层错能远高于金属,纳米级缺陷的制备十分困难。本文从材料生长的能量出发,分析了热能和动能的作用机制,通过开发高能量的离子沉积技术,实现了陶瓷材料生长的能量控制,并耦合界面能的作用分别制备了具有高密度纳米级缺陷密度的CrN、TiC等陶瓷涂层,其纳米硬度高达40GPa以上,同时材料的韧性得到明显提高,通过原位的力学变形表征发现纳米级缺陷可以有效的阻挡裂纹扩展,大幅度提高材料对变形的抵抗能力,具有较大的应用潜力。