氮化硼涂料在鋁合金鑄造領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著汽車輕量化和航空業(yè)發(fā)展，大量的鋁合金產(chǎn)品代替了傳統(tǒng)產(chǎn)品，鋁合金產(chǎn)品鑄造技術(shù)不斷改進，產(chǎn)品質(zhì)量也不斷提升。其中涂料起到很關(guān)鍵的作用，直接影響工件表面質(zhì)量和尺寸精度。

涂料的作用是涂敷在熔鑄工具表面，在熔鑄工具表面形成保護性涂層，提高熔鑄工具抗腐蝕性能，減少甚至避免合金液和熔鑄工具接觸，從而有效避免合金液對熔鑄工具的溶蝕及熔鑄工具對合金液的污染，提高鑄件質(zhì)量，確保鋁合金的性能。

涂料還可以調(diào)節(jié)散熱速度，控制鑄件冷卻速度，保證其組織和性能達標，同時減少熔鑄工具對合金液的激冷作用，使合金液在較高溫度下保持較好流動性，能快速和充分填滿鑄型，涂料還具有一定潤滑作用，減少流動阻力，快速充填，減少鑄件冷隔、厚薄不均等缺陷。

1）和液態(tài)熔融的鋁合金不潤濕；

2）具有一定的耐磨損和氧化性能；

3）能夠緩解熔鑄工具在鑄造過程受到的應(yīng)力；

4）和熔鑄工具基體緊固粘結(jié)；

5）能夠延遲疲勞裂紋的產(chǎn)生。

涂料的組成主要有耐火骨料、懸浮劑、粘結(jié)劑、添加劑，其中耐火骨料起到關(guān)鍵作用。早期的耐火骨料采用白堊粉、氧化鋅、石棉粉、石英粉、滑石粉、鋁礬土等，但是都無法滿足現(xiàn)在的工藝技術(shù)要求，目前主要采用石墨粉、鋯英粉、硅藻土、氮化硼、氧化鎂等，其中氮化硼因其優(yōu)異性能備受青睞。

比如在航空軍事領(lǐng)域，飛機零件大量采用鋁鋰合金，因為鋰的性能高很活潑，和大多數(shù)材料都有親和性，大量研究發(fā)現(xiàn)，氮化硼是少數(shù)幾個和鋰不親和的物質(zhì)，因此在此領(lǐng)域大量采用氮化硼涂料。

耐熱性：氮化硼在空氣中1000度仍保持穩(wěn)定，在保護氣氛下2300度仍保持優(yōu)異性能；

化學(xué)惰性：氮化硼與諸多熔融金屬及非金屬不侵蝕，例如鋁、鎂、錫、銅、鐵、鋰等，非金屬如玻璃；

潤滑性：氮化硼具有類似石墨的層狀結(jié)構(gòu)，因此具有良好的潤滑性能；

導(dǎo)熱性：導(dǎo)熱率30~300W/mK，是其他耐火材料所不具備的；

環(huán)保無害：氮化硼無毒無害，性能穩(wěn)定，不揮發(fā)任何有害物質(zhì)，并且還可用于化妝品，因此是對人體友好的材料。

綜上特性，氮化硼無疑是高檔涂料的首選填料。目前氮化硼涂料已經(jīng)在諸多領(lǐng)域應(yīng)用：壓鑄、鍛造、擠出成型等領(lǐng)域；熔煉金屬的流槽、撇渣器、過濾器、坩堝等表面防護；合金超塑性成型和快速成型用。