【摘 要】
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纳米材料以其奇特的性能在包括涂层技术在内的各个领域受到了广泛的关注。然而，商用纳米粉末由于密度低、流动性差、单颗粒质量小等原因不能直接用于热喷涂，必须重构形成大颗粒
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纳米材料以其奇特的性能在包括涂层技术在内的各个领域受到了广泛的关注。然而，商用纳米粉末由于密度低、流动性差、单颗粒质量小等原因不能直接用于热喷涂，必须重构形成大颗粒纳米喂料。本课题采用喷雾干燥造粒技术结合热处理烧结制取Al2O3-TiO2-ZrO2喂料，通过大气等离子喷涂技术制备出Al2O3-TiO2-ZrO2涂层。利用X-ray衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对粉体和涂层相组成、显微结构进行了表征，并测定了涂层部分力学性能和摩擦磨损性能，研究了涂层结构与性能之间的关系。得到如下结论：（1）以亚微米级氧化铝和氧化钛，纳米级氧化锆为原料，采用液相喷雾干燥造粒技术并通过烧结，可制备出用于喷涂的亚微米-纳米喂料。试验得到的最佳工艺参数为：料浆的固含量为40%，粘结剂含量为2.0wt%，分散剂含量为0.5wt%，喷雾造粒温度为250℃，烧结温度为1150℃。制备出的粉末颗粒球形度较高，不良外形形貌较少且流动性较好。（2）采用等离子喷涂工艺制备出的Al2O3-TiO2-ZrO2涂层中，氧化铝为α-Al2O3、γ-Al2O3相，TiO2以金红石态存在，ZrO2以四方相存（3）Al2O3 -TiO2 -ZrO2涂层呈现一种复合结构，除了具有常规涂层的层片状结构外，在其中还均匀弥散的分布着未熔化的纳米颗粒。（4）Al2O3 -TiO2 -ZrO2涂层的显微硬度为1512.6HV、韧性为7.49J.cm-2，较常规商用Al2O3-40wt%TiO2涂层和亚微米l2O3-40wt%TiO2涂层有较大提高。从而使其耐磨性有很大提高，在干摩擦过程中，Al2O3 -TiO2 -ZrO2涂层表现出较好的耐磨性。
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