多功能纳米陶瓷涂覆加工

陶瓷涂层的结合强度包括涂层与基体的界面结合强度和涂层自身粘结强度，一般采用拉伸法检测涂层的拉伸结合强度。当然，也可通过剪切试验检测涂层与基体界面的剪切强度。纳米陶瓷涂层提高结合强度的原因主要有两个原因：（1）未扩展的层间裂纹对涂层残余应力的释放作用；（2）纳米结构喂料在喷涂过程中飞行速度比普通粉末约高1/3，因而利于提高涂层中颗粒间以及涂层与基体之间的结合强度。◆◆◆◆◆三、制备纳米陶瓷涂层方法涂层技术是表面改性工程中的一个重要技术，涂层能够高效的实现材料的优异性能，同时经济效益。制备纳米结构的陶瓷涂层常用的方法主要有等离子喷涂、电泳沉积、物相沉积、激光熔覆等。1、等离子喷涂陶瓷涂层的结合强度包括涂层与基体的界面结合强度和涂层自身粘结强度。多功能纳米陶瓷涂覆加工

纳米结构Al2O3/TiO2涂层纳米Al2O3/TiO2涂层克服了常规涂层结合强度和韧性较低的缺陷，有着较长的使用寿命和可靠性，因此可大量替代常规陶瓷涂层，同时还应用于一些原来难以施加涂层的地方；可通过明显提高耐磨抗蚀性能而减少全寿命周期成本；比普通涂层的结合强度更高，还可与所覆盖的基体材料一起变形。这类纳米结构陶瓷涂层技术可显著提高舰船、航天器和陆地车辆所用部件的寿命，从而可为工业和民用工业每年节约数百亿美元的维修和更换费用。浙江金属表面纳米陶瓷涂覆费用金属表面涂覆纳米陶瓷可以延长工件使用寿命。

单、双层陶瓷复合隔膜是在传统锂离子电池隔膜的基础上，主要以聚烯烃微孔膜、无纺布等为基膜，通过一定工艺涂覆陶瓷层制备的复合锂离子电池隔膜。主要通过原子层沉积技术在基膜表面沉积了一层厚度约为6nm的超薄Al2O3功能层，制备了陶瓷复合隔膜。涂覆成膜工艺缺点是陶瓷层与基膜间的结合力较弱，易出现陶瓷层脱落现象。静电纺丝静电纺丝成膜工艺主要通过热辊压工艺制备具有三明治结构的复合陶瓷隔膜。该工艺优点是：陶瓷粉体颗粒层被限制在双层聚丙烯腈无纺布之间，有效避免了粉体粒子的脱落，同时改善复合隔膜的热稳定性和机械强度。

湿法双向拉伸工艺是指原位复合隔膜中的陶瓷粒子被预先分散在成膜溶液中，通过双向拉伸制备陶瓷复合隔膜。主要隔膜有聚苯醚（PPO）和SiO2复合隔膜。PPO/SiO2原位复合陶瓷隔膜的截面SEM照片该工艺优点是：隔膜中有机相牢牢包裹住纳米陶瓷粉体粒子，有效地避免了单（双）面复合、体相复合制备隔膜时出现的掉粉问题。模压高温烧结模压、高温烧结工艺主要用于制备全陶瓷隔膜，其成分不包括有机材料，全部为陶瓷粉体粒子。全陶瓷隔膜中主要采用的陶瓷粉体为高纯Al2O3，其优点是耐低温性优异，具有较好的开发应用前景。其它隔膜制备方式除上述介绍的陶瓷隔膜在改进电池的安全性方面突出外，隔膜的微孔关闭功能也是改进动力电池安全性的另一方法；凝胶类聚合物电解质具有较好的保液性，采用这种电解质的电池比常规液态电池具有更好的安全性。隔膜性能决定了电池的内阻和界面结构。

等离子喷涂分为大气等离子喷涂(APS)、超音速等离子喷涂(HVPS)、真空等离子喷涂(VPS)等。大气等离子喷涂适应性很强，可通过控制工艺参数制备精细涂层，其主要缺陷是涂层与基体以机械结合为主，结合强度低，难以适应冲击、高应力、强疲劳等工作条件。超音速等离子喷涂焰流速度快、温度高，特别适用于喷涂陶瓷等高熔点材料。与其它技术相比，用等离子喷涂制备纳米陶瓷涂层，工艺简单、选材、沉积效率高等优点。近几年广泛应用的真空等离子喷涂制备的涂层更为致密，结合强度也更高。纳米陶瓷涂覆可现场加工。湖南工业纳米陶瓷涂覆共同合作

涂层技术是表面改性工程中的一个重要技术。多功能纳米陶瓷涂覆加工

目前，已商品化的锂离子电池隔膜主要有3类，分别为PP/PE/PP多层复合微孔膜、PP或PE单层微孔膜和涂布膜。使用的隔膜主要为聚烯烃微孔膜，这种隔膜的化学结构稳定，力学强度优良，电化学稳定性好。隔膜垂直方向上的机械强度越高，电池发生微短路的概率就越小；隔膜的热收缩率越小，电池的安全性能越好。研究人员总结了国内专利文献对锂电池隔膜的制备和处理类型，见下表。锂离子电池安全性问题是个复杂的综合性问题。静电纺丝成膜工艺主要通过热辊压工艺制备具有三明治结构的复合陶瓷隔膜。多功能纳米陶瓷涂覆加工

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