微米和纳米科技材料

模具制造的纳米表面工程技术

模具制造的纳米表面工程技术

纳米表面工程是以纳米材料和其它低维非平衡材料为基础,通过特定的加工技术、加工手段,对固体表面进行强化、改性、超精细加工,或赋予表面新功能的系统工程。纳米表面工程技术是极具应用前景和市场潜力的。

  (1)制作纳米复合镀层。在传统的电镀液中加入零维或一维纳米质点粉体材料可形成纳米复合镀层。用于模具的Cr-DNP纳米复合镀层,可使模具寿命延长、精度持久不变,长时长使用镀层光滑无裂纹。纳米材料还可用于耐高温的耐磨复合镀层。如将n-ZrO?2纳米粉体材料加入Ni-W-B非晶态复合镀层,可提高镀层在550-850℃的高温抗氧化性能使镀层的耐蚀性提高2~3倍,耐磨性和硬度也都明显提高。采用C?o-DNP纳米复合镀层,在500℃以上,与Ni基、Cr基Co基复合镀层相比,工件表面的高温耐磨性能大为提高。在传统的电刷镀溶液中,加入纳米粉体材料,也可制备出性能优异的纳米复合镀层。

  (2)制作纳米结构涂层。热喷涂技术是制作纳米结构涂层的一种极有竞争力的方法。与其它技术相比,它有许多优越性:工艺简单、涂层和基体选择范围广,涂层厚度变化范围大、沉积速率快,以及容易形成复合涂层等等。与传统热喷涂涂层相比,纳米结构涂层在强度、韧性、抗蚀、耐磨、热障、抗热疲劳等方面都有显著改善,且一种涂层可同时具有上述多种性能。

模具制造的纳米表面工程技术

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