原位合成氮化物增强镍基复合涂层

界面强键合 高断裂韧性

借助熔滴共凝固和富Cr界面区，涂层获得原子级共格界面并抑制穿透裂纹扩展。

王玉新 · 董艳春 · 田耘 · Jia-Ning, Liu · Dongyao, Zhang · Chunli, Qiu · Yanqi, Zhao · 杨勇 · Wang, Yuxin

Journal of Materials Science and Technology 2025

技术优势

原子级界面结合

原位合成与熔滴共凝固促使γ-Ni基体与TiN、CrN陶瓷相之间形成原子对应的共格晶格关系及台阶状半共格关系，消除了弱界面。

高Cr含量止裂

高Cr含量的复合涂层在相界面处形成富Cr区，有效抑制相间穿透裂纹的扩展，从而表现出高断裂韧性。

应用场景

• 耐磨耐蚀涂层：用强界面结合与断裂韧性提升涂层在磨损与腐蚀环境下的服役寿命。
• 陶瓷金属复合涂层：通过共凝固构建共格界面，解决陶瓷-金属复合涂层界面弱化难题。
• 激光熔覆与热喷涂：为激光熔覆或热喷涂Ni基涂层提供通过成分设计增强界面和韧性的方案。
• 表面工程：从界面结构设计角度提升涂层断裂抗力，适用于高载荷表面防护。