近些年來，非晶態(tài)的概念被材料領(lǐng)域的研究人員所熟知，因為其可類比于“液態(tài)金屬”的組織形式打破了人們傳統(tǒng)意義上對金屬材料的想象。由于其在塊體形式可表現(xiàn)為無晶界，內(nèi)部原子長程無序狀態(tài)，從而獲得了獨一無二的結(jié)構(gòu)性能優(yōu)勢。比如，在耐腐蝕性能方面，由于腐蝕介質(zhì)常常由金屬材料的薄弱之處（如晶界和孔隙或其他缺陷）穿入并開始破壞之旅。同時由于金屬材料的相結(jié)構(gòu)并非微觀均勻，因此它們之間必然存在化學電位差。而對于純非晶組織來說，其無晶界，且組織均勻，化學元素分布近乎相同，同時還存在一些可形成氧化膜的耐腐蝕元素。因此，其耐腐蝕性能表現(xiàn)極為優(yōu)異。另外，非晶合金在配入了各類合金元素后，其機械強度也得以大大改善，比如其硬度就幾乎等同于鎳基超合金。因此，有一些研究團隊也開始在關(guān)注其在機械性能上的表現(xiàn)。

在塊體材料的制備中，昆明理工大學李才巨教授團隊已利用鐵基非晶合金粉末成功增強了鋁基復合材料的拉伸性能，其研究成果間接證實了非晶材料在力學性能方面的廣闊應用。在表面工程領(lǐng)域中，由于實際工況高硬度的要求，這就要求直接噴涂非晶粉末或者非晶/陶瓷復合粉（如圖1），或者采取共送粉的模式噴涂成復合梯度涂層。

圖1加入陶瓷顆粒后的非晶喂料粉

在熱噴涂過后，大多數(shù)非晶喂料粉在經(jīng)歷噴涂過程加熱-快速冷卻過程后能保持大半的非晶組織，但是極少數(shù)能保留絕對的非晶態(tài)組織，這是由于熱噴涂是一個存在粒子之間熱影響效應和火焰溫度分布不均的沉積過程。但是長安大學的姜超平和一些國內(nèi)外研究人員等人認為少量的納米晶結(jié)構(gòu)反而更利于致密組織，從而有更優(yōu)異的性能表現(xiàn)。

圖2我司制備的純鐵基非晶涂層的表面SEM形貌

目前我司自主優(yōu)化了適合兩類鐵基非晶涂層噴涂的噴涂工藝，其中制備的涂層沉積率在65%-85%之間，涂層厚度可達400μm，涂層孔隙率在1-3%左右，且涂層組織質(zhì)量良好（噴涂態(tài)形貌如上圖2所示）。涂層性能測試結(jié)果表明涂層的硬度優(yōu)于電鍍鉻，因此涂層在耐磨性能的工況下壽命得到質(zhì)的飛躍，磨損率能低至4 × 10-6 mm3 / N·m左右。我司已對非晶涂層的耐磨性能和耐磨機制進行了深入的研究，歡迎致電我司主頁電話咨詢！

2020年10月23日