Ni_W合金镀层研究现状

现代航空航天工业的发展要求航空发动机具有更高的推重比和更高的燃油效率，而提高航空发动机推重比与燃油效率的一个主要方法就是提高发动机涡轮进口温度。在过去的几十年里，军用发动机涡轮进口温度基本上以6~9度/年的速度提升，这样就对航空发动机的关键部件-涡轮叶片的耐温能力提出了越来越高的要求。目前各国先进航空发动机叶片的工作平均温度已达到1000OC以上，该温度已超过普遍用作涡轮叶片的镍基高温合金的耐温极限，因而涡轮叶片在工作时必须有防护涂层和其他冷却措施保护。目前普遍应用的防护涂层有三类：扩散型铝化物涂层，MCrAY型包覆涂层和热障涂层（TBC）。多数叶片也同时采用空心气冷技术提高降低叶片温度。随着涂层以及冷却技术的发展，涡轮叶片的耐温能力大大提高，但这也同时显著提高了叶片的制造成本，因为这些涂层都需要工艺复杂、造价昂贵的设备来完成。将非水溶性的纳米固体微粒加入到电镀溶液中，在电镀过程中使其与主体金属共沉积在基材上，得到的镀层即为纳米复合镀层。将纳米微粒引入金属镀层中赋予金属镀层以纳米粒子独特的物理及化学性能的纳米复合镀技术，是纳米材料技术与复合镀技术完美结合的结果，是复合镀技术发展进程中的一次质的飞跃。它不仅推动了纳米材料在表面工程技术中的应用，也为制备纳米复合材料添加了新鲜工艺。Ni-W非晶态镀层具有较高的硬度、耐蚀性、耐磨性，同时还具有高熔点。不仅在性能上可与硬铬镀层相媲美，而且对环境污染小，可作为一种代铬镀层使用。ZrO2具有优良的耐高温、热稳定性和抗氧化性能,是良好的耐火材料和高温结构材料,因此引起人们的广泛注意,目前已被用于燃气轮机的内壁和喷气式飞机的发动机等多种零部件上。纳米ZrO2具有的耐高温、高强度、高韧性、耐磨性等优点可对镀层起弥散强化作用，将纳米ZrO2添加到Ni基镀液中实施复合电镀，可形成性能良好的复合镀层，有望应用于航空航天某些零部件。