硬度是納米陶瓷涂層重要指標(biāo)之一,,硬度的測(cè)量比較好采用顯微硬度,,且應(yīng)取多個(gè)測(cè)量點(diǎn),以其均值作為涂層硬度值,。晶粒的細(xì)化使納米陶瓷涂層的硬度明顯大于微米陶瓷涂層,,如常規(guī)WC-12Co涂層的顯微硬度為1186HV0.2,而納米結(jié)構(gòu)WC-12Co涂層的顯微硬度為1584HV0.2,,是常規(guī)涂層的1.3倍,。2斷裂韌性斷裂韌性是反映材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的的性能指標(biāo)。目前陶瓷涂層斷裂韌性的定量表征缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),,主要有臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子,、臨界裂紋擴(kuò)展能量釋放率和裂紋密度三種表征方法。圖2為兩種涂層杯凸試驗(yàn)的結(jié)果比較,,常規(guī)陶瓷涂層顯示出明顯的開裂和剝落現(xiàn)象,,而納米結(jié)構(gòu)涂層并未觀察到宏觀裂縫。圖2常規(guī)涂層和納米涂層的杯凸試驗(yàn)結(jié)果比較3耐磨性耐磨性是陶瓷涂層重要的應(yīng)用性能之一,。一般可通過磨損試驗(yàn)測(cè)量涂層的磨損速率來進(jìn)行表征,。納米陶瓷涂層的耐磨性明顯優(yōu)于常規(guī)陶瓷涂層,如圖3,。陶瓷涂覆的特種隔膜,。江蘇金屬表面納米陶瓷涂覆加工
目前,具有離子導(dǎo)電特性的聚(4-苯乙烯磺酸鋰)逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的黏合劑,,在PE微孔膜表面涂覆5μm厚的Al2O3功能層,,制備了具有良好離子導(dǎo)電性能的復(fù)合鋰離子電池隔膜。陶瓷粉體材料陶瓷粉體材料具有熱,、化學(xué),、力學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn),應(yīng)用于鋰電池隔膜可以防止高溫時(shí)熱失控的擴(kuò)大,,提高電池的熱穩(wěn)定性,;其次陶瓷粉體顆粒表面的—OH等基團(tuán)親液性較強(qiáng),從而提高隔膜對(duì)于電解液的浸潤(rùn)性,。目前,,主要應(yīng)用于制備陶瓷復(fù)合隔膜主要有Al2O3、SiO2,、TiO2和BaTiO3等,。陶瓷復(fù)合隔膜—結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)成膜方法性能特點(diǎn)單層復(fù)合涂覆陶瓷層只分布在基膜的一側(cè)具有陶瓷層,、基膜的雙層結(jié)構(gòu)雙層復(fù)合涂覆或靜電紡絲陶瓷層分布在基膜的前后兩側(cè),具有陶瓷層,、基膜,、陶瓷層的三層對(duì)稱結(jié)構(gòu);或兩層基膜中間夾陶瓷層的三明治結(jié)構(gòu),。江蘇金屬表面納米陶瓷涂覆加工納米陶瓷耐磨防腐涂層,。
物相沉積物相沉積技術(shù)主要包括高頻濺射(RFS)、磁控濺射(MS),、離子束混合沉積(BIM),、分子束外延(MBE)、原子層外延(ALE),、離子束增強(qiáng)沉積(ED),、電子束輔助沉積(IBAD)、電子束蒸發(fā)(EB),、脈沖激光沉積(PLD),、電子束物相沉積(EB-PVD)等。物相沉積技術(shù)可用于制備氧化物,、氮化物,、碳化物的納米涂層,也能沉積金屬,、化合物的多層或復(fù)合納米涂層,。制備的涂層附著力強(qiáng),,工件不受熱變形,,這種好的一點(diǎn)就是但其設(shè)備較昂貴,沉積效率低,,不適宜制備厚涂層,。
溶膠-凝膠法溶膠-凝膠法(sol-gel)是60年代發(fā)展起來的一種制備玻璃、陶瓷等無機(jī)材料的新方法,。近年來許多研究者利用該方法制備納米復(fù)合薄膜,。其基本步驟是先用金屬無機(jī)鹽或有機(jī)金屬化合物在低溫下液相合成為溶膠,然后采用提拉或旋涂的方法使溶液吸附在襯底上,,經(jīng)膠化過程成為凝膠,,然后在一定溫度處理后即可得到納米復(fù)合涂層。此法設(shè)備簡(jiǎn)單,,操作方便,,缺點(diǎn)是涂層與基體結(jié)合較差,難以制備厚涂層和大面積涂層,。Cr合金與陶瓷中Al2O3,、ZrO2附在基體表面,,形成多孔性,使基體中的金屬分子也能擴(kuò)散到陶瓷中,,進(jìn)而改善涂層結(jié)構(gòu)與性能,。鋰電池對(duì)隔膜的要求。
單,、雙層陶瓷復(fù)合隔膜是在傳統(tǒng)鋰離子電池隔膜的基礎(chǔ)上,,主要以聚烯烴微孔膜、無紡布等為基膜,,通過一定工藝涂覆陶瓷層制備的復(fù)合鋰離子電池隔膜,。主要通過原子層沉積技術(shù)在基膜表面沉積了一層厚度約為6nm的超薄Al2O3功能層,制備了陶瓷復(fù)合隔膜,。涂覆成膜工藝缺點(diǎn)是陶瓷層與基膜間的結(jié)合力較弱,,易出現(xiàn)陶瓷層脫落現(xiàn)象。靜電紡絲靜電紡絲成膜工藝主要通過熱輥壓工藝制備具有三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合陶瓷隔膜,。該工藝優(yōu)點(diǎn)是:陶瓷粉體顆粒層被限制在雙層聚丙烯腈無紡布之間,,有效避免了粉體粒子的脫落,同時(shí)改善復(fù)合隔膜的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度,。陶瓷隔膜 — 結(jié)構(gòu)和成膜工藝簡(jiǎn)析,。納米陶瓷涂覆廠家
金屬表面涂覆納米陶瓷具有耐磨自潤(rùn)滑功能.江蘇金屬表面納米陶瓷涂覆加工
陶瓷復(fù)合隔膜成膜材料主要包括基膜、黏合劑和功能性無機(jī)陶瓷材料,?;せな翘沾蓮?fù)合隔膜的柔性支撐體,具有固定和負(fù)載陶瓷粉體粒子的作用,。目前PP,、PE微孔膜被用作基膜。但是,,低熔點(diǎn),、低孔隙率、低電解液浸潤(rùn)性等缺陷也限制了聚烯烴基陶瓷隔膜性能的進(jìn)一步提升,。黏合劑黏合劑對(duì)陶瓷復(fù)合隔膜的表面性質(zhì),、孔道結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度等有重要影響。目前使用聚偏氟乙烯樹脂作為黏合劑,,將陶瓷粉體粒子固定在基膜的表面或內(nèi)部,。同時(shí),也有研究者采用聚甲基丙烯酸甲酯,、丁苯橡膠,、硅溶膠以及聚(4-苯乙烯磺酸鋰)等材料為黏合劑。江蘇金屬表面納米陶瓷涂覆加工