解决最棘手任务的涂层材料:攀时参加圣地亚哥ICMCTF会议

在2016年4月25日到29日举办的国际冶金镀层与薄膜会议(简称ICMCTF)上,攀时将展示在陶瓷靶材料领域的卓越发展。

用于切割与成形操作的薄型耐磨物理气相沉积涂层(PVD)的广泛商业应用已有四十多年。从简单的氮化物和碳氮化钛,到如今应用的具有广泛组成变化的钛铝、铬铝以及许多三元材料涂层,例如钛铝硅或铝铬硅。

汽车应用领域广泛使用铬、石墨、碳化钨与钼铜材料减少摩擦。涂层制造商需要从可靠的供应商那获取合适材料制造的靶材。一些材料,例如钼铜,彼此不相溶,所以不能制成合金。攀时采用粉末冶金知识和专业技术解决了这一难题。

从航空航天应用领域开始,在腐蚀控制方面开始更多的PVD涂层一体化。在高速旋转时,喷气发动机压气机部分的涡轮叶片会受到碎片钝化或侵蚀叶片的后缘。发动机的任何地方出现灰尘或沙子时,尤其会发生这种情况。这种损坏会降低工作效率,增加燃油消耗,增加维修和更换的频率。硬质涂层与已知的模具工业里的颇 为相似,例如氮化钛、氮化钛铝、氮化铬、氮化铬铝,可以大大减少在该应用领域的磨损。

在涡轮机燃烧或废气部分,抗氧化和热保护对喷气发动机的寿命起着重要的作用。我们长期使用具有复杂结构的MCrAlY涂层(“M”指金属,可以是镍、钴或者镍钴合金)。这种涂层通常应用于热喷涂涂层,其燃烧面必须承受极高的热量和腐蚀磨损。通过使用更薄、更致密、粘性更强的MCrAlY物理气相沉积涂层与更 多特殊高能燃料,可以延长使用寿命。

攀时大力支持我们的客户从样品测试到大规模生产,都使用我攀时定制靶材生产航天PVD涂层。

放电等离子烧结:经济的生产过程创造最大的灵活性
为了快速制造大规模生产的模型,2013年4月攀时在德国莱希布鲁克工厂安装了世界上最现代、最大的SPS(放电等离子烧结)系统。这使得我们能够比以前更快、更经济地创建大规模生产复杂靶材的原型。有了它,我们就扩大了靶材几何形状和客户专用材料组成的档案。通过使用该系统运行所有尺寸。来完成自动化系列制造。这使得我们的客户能够测试少量略有不同成分的靶材,同时知道制造大量靶材的工艺已经完成,以及这些靶材在生产前不需要重新确认。其近净形生产能力也节省了材料,从而进一步降低了客户的成本。

SPS技术的另一个优点是:即使在2200°C范围内极高的温度下,也能完成粉末烧结的短时加工。我们利用SPS技术生产钛基、铬基材料,例如钛硅与铬 硅、钛硼与铬硼、钛钒与铬钒或者他们在多种成分中的混合物。我们利用高速SPS过程可以避免再结晶或金属间相的形成,因此能够降低靶材的脆性。利用近净形 工具与用粉末顺序填充工具的优势,我们已开发出增加靶材强度的特殊设计。制造靶材材料,如硼化物、碳化物或掺杂金属的石墨等,关键在于极高的烧结温 度,SPS技术使我们能够开拓新的视野。如今,在许多耐磨和摩擦磨损的应用领域,这些材料颇受研究人员喜爱。


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