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镍钛合金涂层制备及其空蚀性能研究

摘要：镍钛合金是一种具有优异性能的金属材料，在航空航天、汽

车制造等领域有着广泛的应用。然而，镍钛合金在高温高压环境下会出

现空蚀现象，严重影响其使用寿命和性能。因此，为了提高镍钛合金的

抗空蚀性能，研究人员将其制备成涂层形式，以增强其耐蚀性和耐磨性。

本文通过综述相关研究成果，总结了镍钛合金涂层的制备方法、影响涂

层性能的因素以及涂层的空蚀性能评价方法，旨在为提高镍钛合金涂层

的抗空蚀性能提供参考。

关键词：镍钛合金；涂层；空蚀性能

1.引言

镍钛合金作为一种具有形状记忆效应和超弹性的金属材料，广泛应

用于航空航天、汽车制造等高要求的领域。然而，由于高温高压等恶劣

条件的作用，镍钛合金会出现空蚀现象，导致其使用寿命和性能降低。

因此，提高镍钛合金的抗空蚀性能成为研究的重点。

2.镍钛合金涂层制备方法

目前，制备镍钛合金涂层的方法主要包括热喷涂法、化学气相沉积

法和物理气相沉积法等。热喷涂法是最常见的制备涂层的方法之一，通

过喷涂熔融的或熔硬化的镍钛合金粉末到基体表面，形成具有一定厚度

的涂层。化学气相沉积法是利用金属有机化合物的热分解反应，在基体

表面沉积出具有一定结晶度和致密性的涂层。物理气相沉积法则是将镍

钛合金薄膜蒸发到基体表面，形成均匀致密的涂层。

3.影响涂层性能的因素

制备出的涂层的性能主要受到涂层材料、涂层厚度、涂层结构和涂

层制备工艺等因素的影响。涂层材料的选择直接影响涂层的抗腐蚀性能

和机械性能，目前常用的涂层材料有NiTiN、NiTi、NiTiN-TaC等。涂层

的厚度一般在10-100μm之间，过厚或过薄都会导致涂层性能的下降。

涂层的结构也对涂层的性能产生重要影响，结晶度高、晶粒尺寸小、无

气孔和裂纹的涂层具有更好的性能。涂层的制备工艺包括沉积温度、沉

积速率、沉积时间等，合理的制备工艺可以改善涂层的性能。

4.涂层的空蚀性能评价方法

为了评价镍钛合金涂层的空蚀性能，常用的方法有静态空蚀试验和

动态空蚀试验。静态空蚀试验主要是通过将涂层样品浸入酸性液体中，

在一定温度、时间和压力下观察涂层表面是否出现空蚀现象。动态空蚀

试验则是通过将涂层样品放置在流体中，通过流体的冲刷作用模拟实际

工作条件下的空蚀磨损情况。

5.结论

镍钛合金涂层制备及其抗空蚀性能的研究在提高镍钛合金的使用性

能和寿命方面具有重要意义。本文综述了涂层制备方法、影响涂层性能

的因素以及涂层的空蚀性能评价方法，为进一步提升镍钛合金涂层的抗

空蚀性能提供了参考。未来的研究可以进一步深入探讨不同涂层材料和

工艺对涂层性能的影响，并开发出更具优异性能的镍钛合金涂层。