一探究竟，非晶合金塗層到底是什麼鬼
近年來，國內外對熱噴塗非晶合金塗層材料進行了大量研究，尤其在鎳基和鐵基體系上，取得顯著成果。但能具備量產並達到工業化工程應用的不多，國外有Liquidmetal Coatings LLC（美國）公司、國內有北京中機聯供非晶科技股份有限公司。
Liquidmetal Coatings LLC（美國）公司生產的鐵基非晶塗層材料，非晶形成能力強，使用他們的產品製備的非晶塗層具有卓越的防腐、耐磨性能、耐高溫，而且強度高、可後續加工（車、銷、磨、拋等），在石油化工、電力、機械、汽車等領域已經有許多工程應用案例。北京中機聯供非晶科技股份有限公司的產品報道較少。
中科院金屬所、中科院材料所、同濟大學、北京科技大學等單位均有課題組在研究非晶塗層，但大多還在實驗室階段，其應用案例報道較少。科盾公司擁有Liquidmetal Coatings LLC（美國）的核心材料和自己研發的獨有塗層製備技術，在國內非晶塗層領域的領先優勢明顯。
一、非晶合金材料簡介
非晶合金是指固態條件下原子的三維空間呈拓撲無序狀排列，而且在一定的溫度範圍內保持相對穩定的狀態，又稱為金屬玻璃。
特點：
成分均一
結構均一（沒有晶體缺陷）
優異的機械性能和化學性能
非晶合金材料的製備
傳統製備方法製備儀器及工藝要求苛刻；僅限於粉末狀、帶狀及有限形狀的塊體。
二、非晶合金塗層
為了擴展非晶合金材料在工程領域的大面積的應用，大量研究表明，採用熱噴塗技術製備的非晶合金塗層具有優異的物理、化學性能。
熱噴塗技術
成本低、效率高、面積大、環境友好、塗層至密
非晶合金塗層
高強度、高硬度、優異的耐磨性能、優異的耐腐蝕性能、優異的耐空蝕性能
非晶合金塗層的製備
熱噴塗技術種類
等離子噴塗（ps）
優點：效率高、塗層緻密、結合強度高
缺點：噴塗材料只能是粉末、對粉末粒要求高
電弧噴塗（EAS）
優點：直接噴塗絲材，成本低、效率高、設備操作簡單
缺點：孔隙率較高
超音速火焰噴塗（HVOF）
優點：圖層綜合性能較好：優異的耐磨、耐腐蝕，良好的磁學、熱學性能
缺點：存在未熔顆粒
集中熱噴塗技術製備非晶合金塗層的噴塗參數及塗層性能
常見的非晶合金塗層
Fe基
高硬度、高強度，優異的耐腐蝕與耐磨性能，良好的磁學性能，較低的應用成本
FeCrMoCB FeCrPC FeCroPC FeAINbB
FeCrMoPC FeAINbB
FeCrSiBMn
FeCrMnMoWBCSI
FeBSiMnNbW
FeCrBSiMnNBY
Ni基
優異的耐腐蝕性能，製備成本較高，.主要用於製備功能塗層
NiZrTiSiSn
NiCrBMo
NiNbTiZrCoCu
Ti基
在強腐蝕介質中具有優異的耐腐蝕性能
TiZrNiCuBe
Zr基
良好的力學性能，高密度、強耐腐蝕性，但硬度較低，不太適合做耐磨塗層
ZrTiCuAIN
AI基
密度低，極強的耐腐蝕性能，結構較緻密、顯微硬度高
AINiMnFe
三、非晶合金塗層的應用
非晶合金塗層應用於地下核廢料儲存罐表面
海洋環境下艦船上的關鍵零部件表面
廣西柳州電廠高含硫水冷壁
非晶塗層運行一年後（塗層缺失為0，減薄量小於10%）
45CT塗層運行一年後（表面缺失率10%-15%）
從現有水冷壁塗層材料應用效果看，非晶塗層材料的防腐耐磨效果具有明顯的優勢。非晶合金塗層的應用大大延長了管壁的運行使用壽命，具有顯著的經濟效益和社會效益。
轉輪體整體表面上的順水流方向沖刷溝槽
非晶合金圖層應用大於大渡河銅街子水電站11號增容改造轉輪室過流面防護工程
葉片表面噴塗非晶合金塗層
機組轉輪室漿葉下邊沿至轉輪室下環區域和轉輪葉片外緣正、背面，以及轉輪葉片外端面全部噴塗工作，總噴塗面積達34平方米。
四、非晶合金塗層發展趨勢
發展狀況
目前，國外熱噴塗非晶合金塗層已經開始商業化推廣，而國內基本仍處於對非晶合金塗層材料製備工藝及耐腐蝕、耐磨損性能的理論研究階段，實際應用較少。
實際應用
熱噴塗非晶合金塗層技術的開發應用，對我國金屬結構件的腐蝕與防護、強化修復產業的升級改造，以及發展國家倡導的節能經濟、循環經濟以及環境保護方面，具有重要意義。
五、非晶合金塗層的專利概況
六、非晶合金塗層相關企業
國內主要研發機構
更多行業資訊，請關注新材全球網官方微信：xclqqjyw（長按複製）
特約作者：材智匯NewM
材智匯NewM是目前國內具有代表性的、以「新材料早期項目孵化及投資」為目標的創新型孵化器。是高性能土木工程材料國家重點實驗室、省級科技企業孵化器、新材料專業孵化器。
請您繼續閱讀更多來自 新材全球網 的精彩文章:
金屬家族裡的「變形金剛」，永不忘本的神奇功能材料
TAG:新材全球網 |