金属纳米梯度材料涂层
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展纳米颗粒材料具有独特的物理和化学特性，可以被广泛应用于各个领域。
在金属涂层的研究中，纳米颗粒材料被广泛应用于改善金属涂层的耐蚀性能。
本文将综述利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的研究进展。
一、纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响1.1 纳米颗粒增强金属涂层的抗腐蚀能力纳米颗粒能够与金属基体形成均匀的分散体系，并在涂层表面形成更致密的保护膜。
这种保护膜可以阻止外界腐蚀介质的侵入，提高金属涂层的抗腐蚀性能。
研究表明，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐腐蚀性能，延长金属涂层的使用寿命。
1.2 纳米颗粒提高金属涂层的耐磨性能纳米颗粒可以有效地填充金属涂层中的缺陷和孔隙，提高涂层的致密性和硬度。
同时，纳米颗粒的形成还可以提高金属涂层的耐磨性能，减少摩擦损失。
因此，添加纳米颗粒可以有效地改善金属涂层的耐磨性能，延长涂层的使用寿命。
1.3 纳米颗粒改善金属涂层的耐氧化性能纳米颗粒可以形成致密的氧化层，并提供额外的保护作用，减少氧化介质对金属涂层的侵蚀。
研究发现，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐氧化性能，防止金属涂层因氧化而失效。
这对于金属涂层在高温、高氧化介质下的应用具有重要意义。
二、利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的方法2.1 纳米颗粒的表面修饰为了提高纳米颗粒与金属基体之间的相容性，常常需要对纳米颗粒进行表面修饰。
表面修饰可以使纳米颗粒与金属基体形成更牢固的结合，提高涂层的耐蚀性能。
常用的表面修饰方法包括硅化、钝化、改性等。
2.2 纳米颗粒的复合应用为了进一步提高金属涂层的耐蚀性能，可以将不同类型的纳米颗粒进行复合应用。
例如，可以将具有不同功能的纳米颗粒相互结合，形成复合纳米颗粒，同时改善金属涂层的抗腐蚀性能、耐磨性能和耐氧化性能。
2.3 纳米颗粒的结构调控通过调控纳米颗粒的形状、尺寸和组分，可以进一步改善纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响。
研究表明，纳米颗粒的形态特征对金属涂层的性能有着重要影响。
金属纳米涂层
产成本低，并且有很多优良的性能，如优良的减振性、较高的耐磨性、极好的铸造工艺性和切削加工性，所以目前是工业上应用最广泛的一类铸铁。
粉末冶金是一种通用工艺，具有宽阔的应用前景。
汽车中的一些总成或部件，诸如发动机、变速器及底盘等都装有很多粉末冶金零件。
粉末冶金还应用于农业机械、航天等领域，以及用于制造小型与大型器具、办公机械、电气仪表、草场和庭园设施、锁与小五金零件、医疗设施、越野机械、电动与手动工具、体育用品及自动纪录仪器等。
这两种材料由于其工艺特点，表面力学性能较差，灰铸铁在铸造过程中，由于合金凝固收缩和析出溶解在合金液内的气体，往往在铸件中形成肉眼难以发觉的疏松和针孔，导致铸件在液体气体压力下产生局部渗漏，产生内部疏松、气孔等缺陷，从而使其性能受到影响。
粉末冶金是用成形•烧结法制造材料与制品的技术，因而粉末冶金件内部孔隙度较大,表面性能较差。
若能对这两种材料进行表面改性,对提高其寿命，改善其表面性能具有重要意义。
自然界存在多种优良性能的自然生物材料，例如植物中竹、木、荷叶及动物的骨、肌腱、韧带、贝壳等。
组成生物自然复合材料的原始材料(成分)从多糖到各种各样的蛋白质、无机物和矿物质，虽然这些原始材料的力学性质并不好，但是这些材料通过优良的复合与构造，形成了具有很高强度、刚度以及韧性的生物自然复合材料.自然生物材料由于长期进化的结果,形成了适应环境的优良结构和性能,其结构之精细，功能之优异，都为我们进行材料的制备和表面改性供应了自然的蓝本。
自然生物材料是由无机物和有机物经过分子自组装而形成的简单的多级结构。
生物体总是从分子/生物大分子自组装形成细胞器/细胞，细胞间相互识别聚集形成组织，从组织再到器官，最终到单个的生物体，甚至生物个体生存也依靠于群体中个体通过肯定的识别/自组织/协同等作用。
自然界告知我们简单功能的实现大多经受从小到大(bottom-up)的多尺度分级有序自组织/协同过程。
生物分级复合结构，由于在纳米和微米尺寸下的周期结构，使其力和稳定性能相对优于其它技术系统“除此之外，为了适应特定的环境，系统能通过变化结构的周期性去优化结构来调整它们的机械性能。
抗磨耐蚀梯度纳米合金镀层研究取得新进展
在国家 自然科学基金项 目支持下 ，
中国科学 院兰州化 学物 理研究所 同体 润滑 国家重点实验室薛群基院士和“ 百 人计划 ” 获得者张俊彦研究 员领 导的研
究小组 ， 通过纳米 电沉积和循环热氧化
今 年上 半年 ，美 国 Ｆ ＤＡ 批 准 了
维普资讯
ｎｏｒ ｔ ｎ Ｂｒ ｒ ｇ ｆ ｍａ ｉ ｉｉ ｏ ｅ ｎ
动 态
Ｐ Ｏ Ｕ Ｒ Ｆ Ｂ Ｓ成为现场总线技术 抗磨 耐蚀 梯度 纳 米合 金镀层 美 国精 量微 熔应 变 片技 术解 Ｉ 国家标准首例 研究取得新进 展 决医疗产 品难题
有广阔的应用前景 。 然而 ， 纳米 晶材 料
家 标 准 化 指 导 性 技 术 文 件 （ ＢＺ Ｇ／
２ ５ １ ２ ０ ） 。至 此 ，Ｐ Ｏ ＩＵ ０４ － ０ ６ Ｒ Ｆ Ｂ Ｓ成 为
（ Ａ ＭＥ Ｓ）应变片技 术后，最终克服 了
其产品成 本上的障碍。
中国唯一批ｈ公司对于静力锻炼产 ｏ ａＨｅｌ ｔ
品的研 究 已经很多年， 但是由于成本的
作 的进展结 果发表 于 国际纳米 科技领 域 的著名期刊 《 纳米技术 》上 。 摩擦磨损 、 腐蚀与疲 劳过程主要 发
制数 字数据通 信工业 控制 系统用现场
总线类型 １ ：Ｐ Ｏ ＩＥ ０ ＲＦ Ｎ Ｔ规范》作为国
的方法 ， 制备 出了具有优异润滑抗磨 与
耐蚀性能的功能梯度 Ｎ － ｏ Ｃ Ｏ纳米 ｉ Ｃ／ ｏ
合金镀层 （ 简称 Ｆ Ｄ ） Ｇ ｓ 。近期 ，研 究工
中华 人 民共 和 国 国 家 标 准一 一 Ｇ ／ ＢＴ
２ ５ ０ ２ ０ ，同时审查通过 了由 Ｔ １４ ０４ － ０ ６ Ｃ ２ 上报 的根据上述标准转化的《 测量和控
梯度纳米材料
梯度纳米材料
梯度纳米材料
梯度纳米材料，其中分类有三种：
一、金属梯度纳米材料
金属梯度纳米材料是一种特殊的纳米结构，其中晶格由一系列金属元素组成，并以明显不同的晶格间距和元素晶场强度排列，可形成曲板形薄膜结构。
它具有较强的化学稳定性，以及在某些条件下可以产生特殊的电子性质，可以受控制的形成曲板形薄膜结构，具有较强的化学稳定性。
二、离子梯度纳米材料
离子梯度纳米材料是一种复合结构，其中包含一种无定型的离子晶格，由一系列贵金属或稀土元素组成，并以明显不同的晶格间距和元素晶场强度排列，可以调控化学性质，优异的有序地堆积状态，具有极高的磁学性质，高电子传导性等。
同时，其强度也优于常规金属，可以较大程度减少抛光步骤，节省加工时间。
三、多维梯度纳米材料
多维梯度纳米材料是一种结构复杂的纳米材料，其中使用多种材料，根据各种参数，在不同的空间距离上布置各种元素，以形成多层多尺度的梯度结构，可以同时控制元素的晶场强度、表面结构、结构变化速率和结构层数，由此可以改变组成元素及结构组成的力学、电学及光学等性质。
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Al呈梯度变化的CrAlSiN纳米复合涂层的高温热稳定性分析
摘要CrAlSiN纳米复合涂层具有硬度高、耐磨性好、具有良好的耐腐蚀性及高温热稳定性等特点，随着时代的发展，先进制造技术的进步，涂层的应用越来越普及，对涂层的研究也越来越深入。
本文以CrAlSiN纳米复合涂层为研究对象，探讨了Al含量呈现出梯度变化的CrAlSiN纳米复合涂层的高温热稳定性能。
本研究利用磁控溅射法，采用Al靶、Cr靶和Si靶在基体材料Si片上，通过改变Al 靶功率（400~800W、400~1000W以及400~1200W），制作出三种表面Al含量不同的Al成分呈梯度变化的CrAlSiN纳米复合涂层。
利用马弗炉对这些涂层样片进行高温加热处理，加热温度选为600℃、700℃以及800℃。
涂层样片自然冷却后，用分析天平对这三种样片在高温处理之前以及之后的重量进行测量，并使用Wilson显微硬度计对高温处理之前以及之后的硬度进行测试，计算重量以及硬度的变化，求得重量和面积的比值。
实验结果表明:CrAlSiN纳米复合涂层在800℃下仍具有较好的高温热稳定性。
关键词：CrAlSiN纳米复合涂层、硬度、高温热稳定性ABSTRACTCrAlSiN nano-composite coating has the characteristics of high hardness, good wear resistance, good corrosion resistance and high temperature thermal stability. With the development of the times, advances in advanced manufacturing technology, the application of coatings is becoming more and more popular. The coating research is getting deeper and deeper. In this paper, the CrAlSiN nanocomposite coating was investigated, and the high-temperature thermal stability of the CrAlSiN nanocomposite coating exhibiting a gradient change in content was investigated. In this study, three different surface Al contents were produced by changing the Al target power (400~800W, 400~1000W, and 400~1200W) by magnetron sputtering using Al target, Cr target, and Si target on the base material sheet. The Al composition is a gradient of CrAlSiN nanocomposite coating. The samples were subjected to a high temperature heat treatment using a muffle furnace, and the heating temperatures were selected to be 600°C, 700°C, and 800°C. After the sample was naturally cooled, the weights of the three samples before and after the high temperature treatment were measured using an analytical balance, and the hardness before and after the high temperature treatment was measured using a Wilson microhardness tester to calculate the change in weight and hardness. Get the ratio of weight to area. The experimental results show that the CrAlSiN nanocomposite coating still has good high temperature thermal stability at 800°C.Keywords:CrAlSiN nanocomposite coating, hardness, high temperature thermal stability1绪论1.1硬质涂层的发展1.1.1硬质涂层的发展历程现代制造设备提出了越来越多的需求，对材料性能也会有更为严苛的要求，涂层材料也得到了越来越广泛地应用。
纳米涂层材料的制备及其防腐性能研究
纳米涂层材料的制备及其防腐性能研究随着科学技术的不断发展，纳米材料已经广泛应用于各个领域。
其中，纳米涂层材料作为一种新型涂层技术，对于提高材料的防腐性能具有巨大潜力。
本文将探讨纳米涂层材料的制备方法以及其在防腐蚀领域的应用。
1.纳米涂层材料的制备方法1.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的纳米涂层制备方法，它主要通过溶胶和凝胶两个步骤完成。
首先，通过溶胶的形式将所需纳米颗粒分散到液体中，然后通过凝胶过程将纳米颗粒固定在基底表面上。
该方法制备的纳米涂层具有良好的附着力和优异的抗腐蚀性能。
1.2 磁控溅射法磁控溅射法是一种利用电场控制离子和高能量电子束溅射基底表面的方法。
通过在真空环境下，利用外加磁场对金属靶材进行溅射，将金属原子沉积在基底表面上，形成纳米结构。
这种制备方法可以获得具有均匀分布和较小晶粒尺寸的纳米涂层。
1.3 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用气相反应在基底表面上形成纳米涂层的方法。
通过将金属有机化合物和氧化物等前体材料注入反应室，加热至适当温度，使前体材料分解生成气体，然后在基底表面发生反应并沉积出纳米涂层。
2.纳米涂层材料在防腐领域的应用2.1 金属防腐金属材料在湿润环境中容易生锈，导致性能降低甚至失效。
而纳米涂层材料具有较高的硬度和耐腐蚀性能，可以有效提高金属材料的耐久性。
通过将纳米涂层应用于金属表面，可以防止金属材料暴露在潮湿环境中，从而减少腐蚀的发生，延长金属材料的使用寿命。
2.2 混凝土防腐纳米涂层材料不仅可以应用于金属材料的防腐领域，还可以用于混凝土结构的防腐。
混凝土材料容易受到化学物质和水分的侵蚀，导致混凝土结构的破坏。
通过在混凝土表面施加纳米涂层，可以形成一层保护薄膜，有效隔离化学物质和水分，减少混凝土结构的腐蚀。
2.3 木材防腐纳米涂层材料还可以应用于木材的防腐领域。
木材容易受到真菌和昆虫的侵蚀，导致木材的腐朽和破坏。
而纳米涂层具有抗真菌和抗昆虫的特性，可以有效保护木材不受侵蚀，延长木材的使用寿命。
金属材料表面纳米化研究与进展
表面技术第53卷第4期金属材料表面纳米化研究与进展杨庆，徐文文，周伟，刘璐华，赖朝彬*（江西理工大学 材料冶金化学学部，江西 赣州 341000）摘要：大多数金属材料的失效都是从其表面开始的，进而影响整个材料的整体性能。
研究表明，在金属材料表面制备纳米晶，实现表面纳米化，可以提升材料的表面性能，延长其使用寿命。
金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化，材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层，分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层，这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。
根据国内外表面纳米化的研究成果，首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述，阐述了各自优缺点，总结了表面自纳米化技术的优势，在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用，提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系，对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳；阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势，主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。
最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术，对未来的研究工作进行了展望，并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等现有的一些表面处理技术相结合，取代高成本的制造技术，制备出价格低廉、性能更加优异的复相表层。
关键词：金属材料；表面纳米化；梯度纳米结构；纳米化机理；表面性能中图分类号：TG178 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)04-0020-14DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.04.002Research and Progress on Surface Nanocrystallizationof Metallic MaterialsYANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, LIU Luhua, LAI Chaobin*(Department of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University ofTechnology, Jiangxi Ganzhou 341000, China)ABSTRACT: It is well known that the failure of most metallic materials starts from their surfaces, which in turn affects the overall performance of the whole material. Numerous studies have shown that the preparation of nanocrystals on the surface of metallic materials, i.e., surface nanosizing, can enhance the surface properties of materials and extend their service life. Surface nanosizing of metallic materials makes use of repeated violent plastic deformation to make the surface coarse grains gradually收稿日期：2023-02-23；修订日期：2023-06-29Received：2023-02-23；Revised：2023-06-29基金项目：国家自然科学基金项目（52174316，51974139）；国家重点研发计划项目（2022YFC2905200，2022YFC2905205）；江西省自然科学基金项目（20212ACB204008）Fund：National Natural Science Foundation of China(52174316, 51974139); National Key Research and Development Program of China (2022YFC2905200, 2022YFC2905205); Natural Science Foundation of Jiangxi Province (20212ACB204008)引文格式：杨庆, 徐文文, 周伟, 等. 金属材料表面纳米化研究与进展[J]. 表面技术, 2024, 53(4): 20-33.YANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, et al. Research and Progress on Surface Nanocrystallization of Metallic Materials[J]. Surface Technology, 2024, 53(4): 20-33.*通信作者（Corresponding author）第53卷第4期杨庆，等：金属材料表面纳米化研究与进展·21·refine to the nanometer level, forming nanostructured layers with gradient changes of grains along the thickness direction, including surface non-woven nanocrystalline layer, submicron fine crystal layer, coarse crystal deformation layer and matrix layer, and this unique gradient nanostructure is effective for the significant improvement of surface properties of metallic materials. The process technology and related applications of nanocrystalline layers on the surface of metallic materials in China and abroad are introduced, and the research progress of high-performance gradient nanostructured materials is discussed.Starting from the classification of the preparation process of gradient nanostructured materials and combining with the research results of surface nanosizing in China and abroad, a brief overview of three methods of metal surface nanosizing, namely, surface coating or deposition, surface self-nanosizing and hybrid nanosizing, was given, the advantages and disadvantages of each were discussed and the advantages of surface self-nanosizing technology were summarized. On the basis of this, the key role of dislocations and twins in the process of surface self-nanitrification of metallic materials was analyzed, and the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was inextricably linked to the material structure and the size of layer dislocation energy, and the current research status of the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was summarized. Finally, the key technologies required to be overcome in the existing surface strengthening process were summarized, and future research work was prospected. It was proposed to combine surface nanosizing technology with some existing surface treatment technologies such as electroplating, vapor deposition, tack coating, spraying, chemical heat treatment, etc., to replace the high-cost manufacturing technologies and prepare inexpensive complex-phase surface layers with more excellent performance.Techniques for the preparation of gradient nanostructured materials include surface coating or deposition, surface self-nanosizing, and hybrid surface nanosizing. Surface coating or deposition technology has the advantages of precise control of grain size and chemical composition, and relatively mature process optimization, etc. However, because the coating or deposition technology adds a cover layer on the material surface, the overall size of the material increases slightly, and there is a certain boundary between the coating and the material, and there will be defects in the specific input of production applications.In addition, the thickness of the gradient layer prepared by this technology is related to the deposition rate, which takes several hours to prepare a sample. The surface self-nanitrification technique, which generates intense plastic deformation on the surface of metal materials, has the advantages of simple operation, low cost and wide application, low investment in equipment and easy realization of unique advantages. The nanocrystalline layer prepared on the surface of metal materials with the surface self-nanitrification technique has a dense structure and no chemical composition difference from the substrate, and no surface defects such as pitting and pores, but the thickness of the gradient layers and nanolayers prepared by this technique as well as the surface quality of the material vary greatly depending on the process. Hybrid surface nanosizing is a combination of the first two techniques, in which a nanocrystalline layer is firstly prepared on the surface of a metallic material by surface nanosizing technology, and then a compound with a different composition from the base layer is formed on its surface by means of chemical treatment.To realize the modern industrial application of this new surface strengthening technology, it is still necessary to clarify the strengthening mechanism and formation kinetics of surface nanosizing technology as well as the effect of process parameters, microstructure, structure and properties on the nanosizing behavior of the material. For different nanosizing technologies, the precise numerical models for nanosizing technologies need to be established and improved, and the surface self-nanosizing equipment suitable for industrial scale production needs to be developed. In the future, surface nanosizing technology will be combined with some existing surface treatment technologies (e.g. electroplating, vapor deposition, adhesion coating, spraying, chemical heat treatment, etc.) to prepare a complex phase surface layer with more excellent performance, which is expected to achieve a greater comprehensive performance improvement of the surface layer of metal materials.KEY WORDS: metal material; surface nanocrystallization; gradient nanostructures; nanocrystallization mechanism; surface properties金属材料在基建工程、航空航天中扮演着重要角色，随着当今科学技术的高速发展，传统金属材料的局限性日趋明显，开发一种综合性能优异的金属材料迫在眉睫。
不锈钢纳米涂层工艺
不锈钢纳米涂层工艺
不锈钢纳米涂层工艺是将纳米材料应用于不锈钢表面的一种涂层工艺。
其主要目的是提高不锈钢表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性能，延长不锈钢的使用寿命。
不锈钢纳米涂层工艺一般包括以下步骤：
1.表面准备：首先对不锈钢表面进行清洗和处理，去除表面的
污垢和油脂，并做好必要的抛光和研磨。
2.涂层制备：通过化学方法或物理方法制备纳米涂层材料，常
见的纳米材料有氧化铝、二氧化硅、碳化硅等。
这些纳米材料可以具备较高的硬度和抗腐蚀性能。
3.涂层应用：将制备好的纳米涂层材料均匀地涂覆在不锈钢表面，可以使用喷涂、浸涂、蒸发、离子镀等方法进行涂层应用。
4.涂层烘干和固化：将涂覆在不锈钢表面的纳米涂层进行烘干
和固化处理，使其与不锈钢表面紧密结合，并获得较高的密度和硬度。
5.表面处理：在涂层固化后，可以进一步进行表面处理，如抛光、电镀、阳极氧化等，以增加不锈钢表面的光泽度和美观度。
通过上述工艺步骤，不锈钢纳米涂层可以有效提高不锈钢的表面性能，增加其使用寿命，并且具备较好的防腐蚀和抗磨损性能，适用于不锈钢制品的各种应用领域。
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仿生梯度 n-Al2O3/Ni-Co 纳米复合涂 层的性能
• 复合涂层中显微硬度呈现梯度分布 • 耐磨性能增大，加强了镀层的抗粘着磨损 的能力 • 复合涂层具有疏水性 • 随着纳米氧化铝含量的增大，其耐磨性增 大，摩擦系数增大。随载荷增大，磨损量 增大，摩擦系数减小
谢谢大家！
灰铸铁
粉末冶金 材料
天然生物梯度材料及仿生材料
天然生物材料的 梯度结构是生物分级、 有序特征的一种表现 形式，这种分级结构 使生物材料显示出了 良好的机械性能，在 保持较高的强度的基 础上，材料的韧性得 到改善。
选择使用两种具有不 同性能的材料，通过 连续地改变两种材料 的组成和结构，使其 内部界面消失，从而 得到功能相应于组成 和结构的变化而渐变 的非均质材料，以减 小和克服结合部位的 性能不匹配因素
微纤维给木材以拉伸强度和抗弯强度， 木质素给木材以刚性
根据梯度结构仿生的材料
1.连续电镀法在碳纤维上镀 Fe、Ni 制备了镀 Cu-Fe,Cu-Ni 的双层碳纤维 2.竹长纤维环氧复合材料 3.三种天然的木材例如松树、白桦和竹材作为 原材料碳加热后，与硅进行反应进行 SiC 陶瓷材料的制备。
金属基纳米梯度复合涂层
仿生在金属材料表面的应用
——仿生梯度纳米复合涂层的研究 冶金130Fra bibliotek 李玉 康宇萌
金属材料
• 优点：优良的减振性、 较高的耐磨性、极好的 铸造工艺性和切削加工 性 • 缺点：形成内部疏松、 气孔
• 优点：可以直接制成多 孔、半致密或全致密材 料和制品 • 缺点：内部孔隙度较大， 表面性能较差
如何解决这种内部疏松、孔径大、 气孔的问题？
从仿生学角度出发，根据天然生物复合材料， 增强相含量在基体中呈现梯度变化的规律设计并 制备了新型的仿生梯度纳米复合涂层。 涂层成分从基体到涂层表面呈梯度分布，涂 层与基体结合良好，梯度涂层外层使涂层具有较 高硬度和较好的耐磨性。 采用激光熔覆技术和电沉积技术，表面涂层 增强体为纳米 Al2O3，基体为灰铸铁与粉末冶金 材料的耐磨仿生梯度纳米复合涂层的新型材料。
制备 n-Al2O3/Fe 仿生梯度复合涂层
• 激光熔覆法
• 复合电沉积法
工艺易于控制、成本低、沉积速度快、复合镀 层多样化
性能改变
由纳米粒子通过复合镀技术制备而成的纳米 复合镀层，与具有相同组成、微粒粒径在微 米尺度的普通复合镀层相比，很多性能都能 得到大幅度提高，而且性能提高的幅度往往 随纳米粒子粒径的减小而增大。这些性能包 括：硬度、耐磨性能、抗高温氧化性能、电 催化性能、光催化性能等。
竹材的拉伸强度和密度 曲线、杨氏模量、弯曲强度 和压缩曲线的变化趋势和拉 伸强度类似。这些性能都是 在竹干的竹青部分有最高值， 然后沿着厚度方向逐渐降低。 纤维管束在竹材表面分布密 集，而到竹材里层则渐渐稀 疏，竹材纤维管束的梯度分 布使竹材表面具有良好的耐 磨性，纵向具有较好的韧性， 整体呈现较好的强韧性。