熱噴涂制備高熵合金涂層的研究現狀與展望

辛 蔚，王玉江，魏世丞，王 博，梁 義，袁 悅，徐濱士

陸軍裝甲兵學院再制造技術重點實驗室，北京 100072

?通信作者，E-mail：yjwang201617@163.com

高熵合金是一種新概念合金，獨特的“高混合熵”使其具有比傳統合金更優異的力學性能、耐磨性、耐蝕性、抗氧化性、物理性能、抗輻照性等.目前，除作為結構材料的高熵合金，已開發出可用作功能材料的高熵合金，諸如軟磁材料[1-3]、耐輻照材料[4-6]、超導材料[7]、儲氫材料[8]等. 因此高熵合金已被應用于航空航天[9-10]、生物醫學[11-12]、新能源[13-14]等尖端領域，未來的應用前景廣闊.

目前，制備高熵合金涂層的方法主要有熱噴涂法、激光熔覆法、磁控濺射法. 參考現有研究，磁控濺射法[15-18]和激光熔覆法[19-20]是制備高熵合金涂層最普遍的方法，制備的涂層致密、與基體結合強度高，組織結構較穩定. 熱噴涂法制備的高熵合金涂層相較其它兩種方法質量較差，且噴涂過程中會產生氧化物等雜質，組織結構易發生變化，其中熱噴涂技術由于其易于控制、成本較低，便于工業量產和對基體影響較小等優點，適用于大規模生產，具有巨大的工業應用潛力.

熱噴涂是通過熱源加熱噴涂材料至熔融或半熔融態，利用高壓氣體使其與基體表面機械結合，形成層狀涂層的一種技術. Huang 等[21]最早利用等離子噴涂制備了AlSiTiCrFeCoNiMo0.5和AlSiTiCr FeNiMo0.5兩種涂層，發現制備的高熵合金涂層具有很好的抗氧化性和耐磨性，為熱噴涂制備高熵合金涂層后續的研究奠定了基礎. 目前用于制備高熵合金涂層的熱噴涂法主……