碳化硅/碳化钨复合涂层

磨损已成为现代工业机械零件失效的主要原因之一。随着工业发展对材料提出了越来越高的的耐磨性要求，耐磨涂层已成为大部分重要易磨损材料的标配。

近年来，许多专家学者对颗粒增强钢铁基复合材料的制备工艺、组织结构及性能尤其是耐磨性能做了大量研究。研究得出结论，碳化钨能大幅提升钢铁基复合材料的耐冲蚀磨损性能及磨损性能，随着WC颗粒体积分数的增加，材料的耐磨性先增加后降低，当体积分数为36%时，材料具有较好的耐磨性，其磨损机理为碳化钨颗粒对基体的“屏蔽效应”和基体对碳化钨颗粒的“支撑效应”。

但需要注意的是，目前钨的价格已不再低廉，大面积喷涂碳化钨意味着成本在流血，工业上亟待寻找一类较便宜的材料来综合性成和成本。众所周知，碳化硅也具有一系列优异的性能，被广泛应用于磨料磨具、切割刃料、高级耐火材料、加热元件、功能陶瓷和半导体等领域；同是硅作为地壳中含量最多的元素，储量丰富，成本低廉。有学者用SiC晶须增强WC，得到的复合陶瓷的弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度分别提高50%、30%～40%和10%～15%，但是存在的缺点是SiC晶须不易分散，和WC组分混合的均匀性不易控制。

有方向也就有了目标，在早先碳化硅和碳化钨复合材料研究的基础上，学者们再次出发，力图通过以下方案来改进先前工艺所存在的不足.

（1）SiC活化：取粒径为0～15μm的碳化硅浸泡于1～14 mol/L的浓硝酸中，酸化处理1～10 h后，以蒸馏水将酸洗涤干净；

（2）酸沉淀：取含钨试剂配制成含W元素浓度为0.1～1 mol/L的水溶液，将上步所得SiC颗粒加入到该含钨溶液中，并使SiC和W元素的摩尔比在1:5～5:1之间，超声分散0.5～2 h，室温下再将浓度为0.5～2 mol/L的硝酸溶液缓慢的滴加入到该混合溶液中，在室温～100℃下搅拌反应2～24 h，然后于80～100℃水浴反应至水分蒸干，将得到的粉末于100℃真空干燥5～20 h，得前驱体；

（3）WO₃/SiC制备：上步所得前驱体在空气中于300～600℃下煅烧0.5～5 h，得到WO₃/SiC复合粉体；

（4）碳化：将上步所得 WO₃/SiC复合粉体置于气氛炉中，先以10～100 ml/min的流量通CO₂气体洗炉0.5～2h，再以50～200ml/min的流量通CO₂和CO的混合气体，其中CO₂:CO的体积比为0＜～1:10，同时以2～50℃/min的升温速率加热至700～900℃，保温2～10h，再自然冷却至室温，即得WC/SiC复合粉体。

采用碳化钨包裹碳化硅的方法，可以改善碳化硅和金属基体的相容性，在保证所得材料耐磨耐高温等性能的前提下，拓宽了SiC的适用范围，减少耐磨复合涂层中贵金属W的用量，所得的复合粉体可以作为金属添加剂用于增强金属基体的耐磨性，较大程度的降低了金属基体磨损，进而有效的降低了生产成本。

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