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本工作利用Al(OH)3溶胶和聚乙烯醇做粘合剂,采用包覆方法和喷雾造粒制粉方法,成功制备出适宜喷涂纳米—微米、纳米—纳米SiC/Al2O3复合粉末。研究发现,n-SiC粒子含量及复合粉末烧结温度是影响SiC/Al2O3复合粉末及涂层微观结构均匀性的重要参数。通过对比试验,优化出纳米—微米n-SiC/Al2O3复合粉末最佳制备工艺,并采用等离子喷涂技术成功制备出SiC/Al2O3纳米复相陶瓷涂层。通过实验得到以下结论: 1、以Al(OH)3溶胶为粘合剂制备纳米—微米n-SiC/Al2O3包覆复合粉末工艺为: Al(OH)3溶胶制备→加入μm-Al2O3→搅拌→加入n-SiC粒子→搅拌→过滤→干燥→800℃烧结→研磨→过筛。 2、实验结果表明,利用Al(OH)3溶胶粘合剂法制备的纳米—微米n-SiC/Al2O3复合粉末,采用P>40kW的功率喷涂,SiC会发生分解。喷涂功率<40kW,会得到n-SiC分布于μm-Al2O3晶内和晶界的纳米—微米n-SiC/Al2O3复相涂层。 3、纳米—微米n-SiC/Al2O3复相陶瓷涂层中,n-SiC粒子有一最佳含量。当n-SiC粒子含量为3Vol%时,复合涂层结构致密,气孔率低,涂层硬度有较大提高,并且摩擦磨损性能优于其它n-SiC粒子含量复相涂层。 4、提出了利用纳米一微米n-SiC/Al2O3包覆复合粉末所制的陶瓷涂层中n-SiC粒子分布于μm-Al2O3晶内的机理:在喷涂过程中微米级Al2O3完全熔化形成液滴,n-SiC粒子存于液滴表面,在液滴撞击基材平铺过程中n-SiC粒子进入液滴内部形成。 5、采用喷雾造粒方法制备纳米—纳米SiC/Al2O3复合粉末最佳工艺参数为:固体物含量为25wt%;粘合剂比例为2.3wt%;干燥温度510~530℃;烧结温度1200℃;压缩空气压力为0.3±0.05MPa。 6、纳米—纳米SiC/Al2O3复相陶瓷涂层形成过程为:干粉颗粒内外层在喷涂过程中受热历史不同,导致内层纳米粒子仅仅熔化而没有结晶长大,涂层中形成了许多呈烧结形态纳米粒子构成的团聚体。