2016年, 第45卷, 第9期　
刊出日期：2016-09-20

  

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专题——热喷涂技术
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  热喷涂纳米涂层20年回顾与展望

  王铀

  表面技术. 2016, 45(9): 1-9. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.001

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  概述了热喷涂纳米涂层的发展，包括通过纳米粉体的再造粒技术形成热喷涂纳米结构涂层的过程，热喷涂纳米结构氧化铝/氧化钛耐磨抗蚀涂层材料的研发、产业化与成功应用，偶然获得热喷涂纳米自润滑涂层的过程，液料热喷涂纳米热障涂层的研发，新型热喷涂纳米热障涂层材料等。展望了热喷涂纳米涂层技术在国防和民用领域的应用前景，预计到2025年，全球热喷涂纳米涂层市场会达到65亿美元，其中20%左右的市场份额在中国。最后，指出通过对纳米粉体进行再造粒，在纳微观尺度上调控可喷涂粉体喂料的成分和组织结构，能够获得各种所需性能的纳米结构热喷涂涂层，可以用纳米材料制备出常规材料无法获得的全新高性能热喷涂纳米涂层，以满足各种高端装备关键构件的各种表面性能需求。所以，要通过政产学研用合作创新，加快纳米结构可喷涂粉体喂料产业化，发展高性能的热喷涂纳米涂层。
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  WC-Co复合粉末的原位合成及于硬质合金涂层制备中的应用

  王海滨, 宋晓艳, 刘雪梅, 贺定勇

  表面技术. 2016, 45(9): 10-17. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.002

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  目的 为解决超细/纳米WC-Co热喷涂时易于脱碳等瓶颈问题，制备具有高的硬度、断裂韧性、耐磨性和表面质量等优异综合性能的超细及纳米结构硬质合金涂层，并推广其在工业领域中的应用。方法 以原位合成技术批量制备的超细/纳米WC-Co复合粉末为原料，利用团聚造粒技术制备得到具有高球形度和致密性，并保持原有超细/纳米结构的喷涂喂料粉末，利用超音速火焰喷涂工艺制备低脱碳、高致密的超细结构WC基涂层。结果 降低喂料粉末孔隙度可有效减少涂层中W2C等脱碳相的含量，在优化工艺下制备的超细结构WC基涂层的硬度达到1450HV0.3以上，韧性相对于常规微米结构涂层提高40%以上，在两种载荷和磨料条件下均表现出更高的耐磨性。结论 利用原位反应技术批量合成的超细/纳米WC-Co复合粉制备的硬质合金涂层具有优良的综合性能，可应用于对涂层的硬度、耐磨性、强韧性配合和表面质量有较高要求的工况。
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  等离子体喷涂中颗粒加热过程数值模拟

  何翔, 刘敏, 文魁, 杨焜, 闫星辰, 王凯

  表面技术. 2016, 45(9): 18-24. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.003

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  目的 研究颗粒在等离子体喷涂中的加热过程及影响因素。方法 使用Fluent软件对处于等离子射流中颗粒的加热过程与状态进行求解计算，根据计算结果分析了喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况与内部温度梯度的影响。结果 对于不同的喷距，在颗粒升温过程中，颗粒表面温度高于中心温度；在颗粒降温过程中，颗粒表面温度低于中心温度，并且降温过程中的表面-中心温差远小于升温过程中的表面-中心温差。在颗粒升温过程中，其内部存在不同的加热阶段。对于不同的直径，虽然大颗粒比小颗粒能进入射流中心更深的位置，但小颗粒的加热效果更好。表面-中心温差随着颗粒直径的增大而增大，三种不同直径的颗粒的表面-中心温差变化曲线都表现出相似的趋势。对于不同材料的颗粒，热导率越低的颗粒，其表面-中心温差越高，越难以完全熔化。结论 喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况和内部温度梯度有很大的影响，该模拟结果能为分析颗粒与等离子体之间的传热提供参考。
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  冷喷涂技术在生物医学领域中的应用及展望

  刘奕, 所新坤, 黄晶, 新家光雄, 李华

  表面技术. 2016, 45(9): 25-31. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.004

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  冷喷涂技术（cold spray technology）是一类赋予材料表面特殊性能的重要手段。概述了冷喷涂技术在制备温度敏感生物材料加工领域的优势，并重点综述了利用冷喷涂技术制备的典型生物材料。目前，冷喷涂沉积永久性植入金属材料，如Ti合金、Fe基合金、Co-Cr合金和可降解金属材料Mg合金等技术相对成熟。近年来随着冷喷涂技术的发展，有效解决和拓展了用于医疗器械表面改性的涂层材料体系，如冷喷涂制备高分子材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）涂层，以及高密度聚乙烯（HDPE）和聚醚醚酮（PEEK）表面冷喷涂制备生物涂层。最值得关注的冷喷涂或真空冷喷涂技术制备陶瓷涂层，如羟基磷灰石（HA）、羟基磷灰石-石墨烯（HA-graphene）以及二氧化钛（TiO2），在生物医学领域应用具有突破性进展。同时归纳了冷喷涂技术在生物医学领域的研究现状和问题，虽然在针对冷喷涂生物涂层的微观结构、力学行为、腐蚀抗力等方面取得了一定成果，在组织工程、抗菌材料等领域也取得了尝试性突破，但尚缺乏系统的冷喷涂涂层生物学性能表征，涂层与细胞/组织相互作用机理还不明确，相关的临床研究欠缺。最后，在此基础上，展望了未来生物材料朝功能化和个性化医疗方向的发展方向。冷喷涂技术在功能化载药涂层的低温制备和个性化医疗器械增材制造等领域将有更大的应用空间，并给新型生物材料的表面改性带来更多机遇和可能。
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  超音速等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层的结构及冲蚀磨损机理

  杨秀从, 李国禄, 王海斗, 康嘉杰, 林丽

  表面技术. 2016, 45(9): 32-37. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.005

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  目的 改善流体机械部件的耐冲蚀磨损性能。方法 采用超音速等离子喷涂（Supersonic Plasma Spraying）系统制备NiCr-Cr3C2涂层，通过X射线衍射仪（XRD）分析了喷涂粉末和涂层的物相结构。采用扫描电子显微镜（SEM）及配套的能谱分析仪（EDS）观察和分析了涂层的微观形貌及化学成分。采用透射电子显微镜（TEM）从超微观角度分析了涂层的晶粒结构。采用Image J2x孔隙率计算软件测定了涂层的孔隙率。采用显微硬度仪、纳米压痕仪及万能拉伸试验机分别测定了涂层的显微硬度、弹性模量和结合强度。采用动载磨料试验机进行了冲蚀试验，冲蚀角度为90°，砂浆比为5:8，冲蚀时间为3 h。结果 获得的超音速等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层主要含有NiCr、Cr3C2、Cr7C3等物相，至少含有单晶、纳米晶、过渡区三个区域。涂层的显微硬度值为911HV0.3，约为基体的3倍，孔隙率为1.4%，结合强度为66 MPa，弹性模量为215.3 GPa。在90°攻角下，涂层的冲蚀磨损失效以疲劳剥落磨损为主。结论 用超音速等离子喷涂系统在基体表面制备的NiCr-Cr3C2涂层具有较好的耐冲蚀磨损性能。
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  主气流温度对高压冷喷涂粉末速度和温度的影响

  唐文勇, 张克声, 蒋学勤, 宋俊

  表面技术. 2016, 45(9): 38-43. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.006

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  目的 研究高压冷喷涂中，送粉气流在室温时主气流温度对冷喷涂粒子速度和温度的影响。方法 利用计算流体力学软件FLUENT对冷喷涂流场进行数值模拟，分析不同送粉压差、不同喷管喉部直径的情况下，主气流温度对气体流场、粉末速度和温度的影响状况。结果 送粉压差为0.1 MPa且喷管喉部直径为2 mm时，进入喷管的送粉气流流量占总气流流量的比值超过50%，此时提升主气流温度对冷喷涂粒子撞击速度和温度的提升幅度十分有限。在不改变送粉气流流量的情况下，增加喷管喉部直径可有效削弱送粉气流对粒子加速的不利影响。结论 考虑送粉气流时，主气流温度对冷喷涂粉末沉积效果较弱，为了提高冷喷涂粉末沉积效率应保证顺利送粉的前提下尽可能地减小送粉气流流量，并且在设计喷管时应适当增加喷管喉部直径。
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  等离子喷涂未烧结YSZ喷雾造粒粉体涂层中纳米结构特征研究

  赵岩, 高阳, 刘久成, 刘洪军

  表面技术. 2016, 45(9): 44-50. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.007

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  目的 解决未烧结纳米结构团聚体颗粒的喷涂问题，通过使用未烧结团聚体粉末使涂层获得更多且与原始粉体尺度相近的纳米颗粒。研究未烧结粉体沉积时，纳米结构特征随电弧电流变化的关系。方法 利用延长喷嘴喷枪实现了未烧结氧化钇稳定氧化锆（YSZ）喷雾造粒粉体的有效沉积。在电流150、200、250 A下分别制备具有不同纳米结构的YSZ涂层，并利用场发射扫描电子显微镜与X射线衍射观察微观结构，尤其是纳米结构特征的变化及相结构。利用德拜谢乐公式计算涂层的平均晶粒尺寸。通过对低载荷下的维氏硬度进行Weibull分析来了解涂层的微观结构。结果 采用延长喷嘴技术，粉末经延长喷嘴处送入等离子射流，未烧结粉沉积效率可达21.2%~40.2%。涂层平均晶粒尺寸约为44~56 nm。200 A时涂层中具有紧密且未被周围熔化部分包围的纳米结构，含量约为37%。进一步增加或降低电弧电流得到的涂层中的纳米结构具有不同的特征，这种差异可通过Weibull曲线的比较分析来印证。结论 实验采用的喷枪装置能够有效地喷涂疏松且结合强度较低的未烧结团聚体粉末，涂层平均晶粒尺度显著降低。
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  AZ31B镁合金表面喷熔Al涂层的组织和性能

  王丹, 周小平

  表面技术. 2016, 45(9): 51-55. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.008

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  目的 提高AZ31B镁合金的耐蚀性。方法 采用氧乙炔在AZ31B镁合金表面喷熔Al涂层，对喷熔的Al涂层进行扫描电镜（SEM）分析，采用能谱仪（EDS）对涂层进行面扫描检测涂层元素的分布情况。利用电化学分析法、浸泡试验检测喷熔涂层的耐蚀性，用维氏硬度计测试喷熔涂层的硬度。结果 喷熔的Al涂层与AZ31B镁合金基体结合良好，呈现冶金结合。喷涂过程中，喷熔的Al涂层呈等轴晶生长。通过面扫描结果可知，喷熔涂层中发现Mg元素，说明基体中的Mg元素发生了扩散。通过电化学测试可知，喷熔Al涂层的自腐蚀电压为?1.45 V，比AZ31B镁合金的自腐蚀电压（?1.5 V）降低了0.05 V；喷熔Al涂层的自腐蚀电流密度为1.58×10?4 A/cm2，约为AZ31B镁合金自腐蚀电流密度（8.66×10?4 A/cm2）的1/5。由浸泡实验可知，喷熔Al涂层的平均腐蚀速率约为AZ31B镁合金的1/5倍。喷熔Al涂层的显微硬度是AZ31B镁合金基体硬度的2.9倍。结论 喷熔Al涂层的组织较好，性能比镁合金基体有所提高。
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  新型热障涂层用陶瓷材料及涂层性能计算机数值模拟研究进展

  于海鹏, 冯燕, 张红松

  表面技术. 2016, 45(9): 56-64. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.009

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  随着先进涡轮发动机性能的进一步提升，寻求低热导率、高热膨胀系数的新型陶瓷材料已经成为热障涂层领域的研究热点。计算机数值模拟在新型陶瓷及其涂层性能研究方面发挥了重要作用。综述了新型热障涂层陶瓷材料相结构、热物理性能、力学性能和对应涂层隔热性能、涂层有效热导率及涂层热应力等几个方面国内外计算机数值模拟研究成果，并指出了以上几个方面计算机数值计算研究存的不足。 未来材料物理性能计算应当多研究元素掺杂及新材料相结构随温度和压力的变化关系，开发新的数学模型提高热导率、热膨胀系数及各种力学性能参数的计算精度。涂层的隔热性能和有效热导率方面应当进一步系统化，将各种涂层结构、涂层显微组织、材料组成及导热方式的影响考虑在内，开发新的计算方法并提高计算精度；涂层的冲击和残余热应力计算中未引入基体条件（材质、尺寸、粗糙度、温度）、涂层结构、界面形貌、涂层缺陷、单层厚度、服役环境等方面的影响，并应注重与实验结果进行对比。
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  42CrMo钢火焰喷涂Ni60/WC涂层的电接触强化研究

  李俊, 范金辉, 徐梦廓, 朱世根

  表面技术. 2016, 45(9): 65-70. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.010

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  目的 研究电接触强化对氧乙炔火焰喷涂后42CrMo基体表面涂层组织与性能的影响，以改善涂层与基体之间的结合强度，提升基体表面性能。方法 利用氧乙炔火焰喷涂，在基体表面制备Ni60/WC涂层，再进行电接触强化。通过金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等方式，对涂层及基体进行显微组织观察和物相分析，利用维氏显微硬度仪测量涂层到基体的硬度分布，并对电接触强化前后的数据进行对比分析。结果 在热喷涂涂层厚度一定的情况下，经15 kA电流强度电接触强化后，涂层的致密性显著提高，孔隙明显减少，与基体接触部分的界面缝隙消失，结合方式发生改变。涂层硬度均匀性改善明显，维氏硬度显著提高，由原来400HV提升至720HV左右。涂层内部形成了Cr元素聚集区，W元素扩散明显，形成了合金元素碳化物，对涂层起到弥散强化作用。结论 电接触强化能显著提高涂层性能与质量，改变涂层与基体之间的结合方式。
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  几种电弧喷涂金属涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

  刘玉栋, 周勇, 马晓琳

  表面技术. 2016, 45(9): 71-75. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.011

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  目的 研究喷涂涂层的组织与耐蚀性。方法 利用超音速电弧喷涂技术在20#钢表面分别制备了Zn-Al-Mg、Zn-Al和Zn涂层。采用扫描电镜观察Zn-Al-Mg涂层的组织形貌，用X射线衍射仪分析涂层的相结构。通过电化学试验，分析比较三种涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。利用灰度法分析金相照片的灰度值，捕捉孔隙的位置和大小，并确定涂层孔隙率。采用万能拉伸试验机进行拉伸试验，测定涂层的结合强度。结果 Zn-Al-Mg伪合金涂层的组织致密，与基体结合良好，孔隙率为3.8%，结合强度为3.7 MPa，厚度约为300 μm。由于存在耐蚀性极强的尖晶石氧化物，涂层的耐蚀性有所提高。Zn-Al-Mg涂层的腐蚀电流密度为1.249 μA/cm2，低于Zn-Al涂层和纯Zn涂层；电化学反应电阻率Rt达到1356 Ω?cm2，约为纯Zn涂层的2倍。结论 Zn-Al-Mg涂层组织致密，与基体结合良好，耐蚀性能优于Zn-Al涂层和纯Zn涂层。该涂层中存在耐蚀性极强的尖晶石结构氧化物，在腐蚀过程中，孔隙被腐蚀产物堵塞，有效阻止了腐蚀反应的进一步进行，自封闭特性起到了积极作用。
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  超音速电弧喷涂NiTi混合涂层及其组织结构表征研究

  王楠, 周勇

  表面技术. 2016, 45(9): 76-81. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.012

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  目的 为改善NiTi涂层在工程应用中的不足，研究一种性能更优越的表面喷涂材料。方法 先对0Cr13Ni5Mo不锈钢基体表面进行预处理，包括用丙酮清洗（除油、除锈）及喷砂处理（棕刚玉颗粒），选择超音速火焰喷涂技术在基体表面分别制备NiTi/Ni、NiTi和NiTi/NiAl三种混合涂层，并分别采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对三种混合涂层的显微组织结构和形貌及相组成进行表征，同时在显微硬度计上进行硬度试验，测量三种涂层的厚度和硬度，并观察涂层与基体的结合界面形貌，进而对上述三种涂层的组织结构表征进行对比研究。结果 NiTi/Ni、NiTi、NiTi/NiAl涂层的硬度平均值分别为574.3、683.3、735，NiTi/Ni、NiTi、NiTi/NiAl涂层试样的平均厚度分别为279.3、270.5、229.4 μm。NiTi/Ni混合涂层的主要组织为Ni3Ti和Ni，NiTi涂层的主要成分为NiTi（B2）相、NiO、TiO以及少量的NiO2，NiTi/NiAl涂层主要含有NiTi、NiAl及少量的单质Ni和NiO2。结论 NiTi/NiAl混合涂层的硬度最高，与基体的结合界面最致密，具有极强的抗氧化性，组织较均匀，因此总的来说，NiTi/NiAl混合涂层的性能稳定，工程应用中有望成为更加理想的涂层材料。
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  表面技术在锅炉一次风机叶片再制造中的应用研究

  冯驰, 丁彰雄, 刘正强, 黄宏伟, 史恒惠, 谢潇

  表面技术. 2016, 45(9): 82-87. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.013

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  目的 将表面技术应用于锅炉一次风机叶片的再制造，以大幅地提高叶片的表面性能和延长其使用寿命。方法 以锅炉一次风机叶片的失效机理为依据，制定一次风机叶片再制造的主要工艺过程，采用高速电弧喷涂（HARC）工艺制备了四种颗粒增强金属基复合（MMC）涂层，采用干砂冲蚀磨损试验机对涂层的冲蚀磨损性能进行了研究，对抗冲蚀性能优异的K99A和K99B涂层进行了孔隙率、显微硬度、金相结构等性能试验。结果 在30°和90°两种冲蚀角度下，相比于其他两种涂层，K99A和K99B的冲蚀率较小。K99A和K99B的孔隙率分别为(2.99±0.38)%和(4.30±0.41)%，显微硬度分别为(1110±190)HV0.2和(1160±206)HV0.2，综合比较，K99A涂层具有更好的抗冲蚀磨损性能，且K99A涂层的结合强度>42.3 MPa，满足耐磨涂层要求。结论 采用氩弧焊工艺来修复一次风机叶片，不仅可以恢复其形状和尺寸，而且其强度及韧性可以满足使用要求。高速电弧喷涂K99A涂层表现出良好的抗冲蚀磨损性能，较其他三种MMC涂层提高了20%以上。一次风机叶片再制造费用远低于新叶片费用，且其耐磨性得到提高，展现了极大的经济效益。
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  冷喷涂制备防腐涂层研究现状

  卢静, 王光华, 黄乐之, 刘东华, 闵小兵

  表面技术. 2016, 45(9): 88-94. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.014

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  针对海洋环境中各类钢铁构件日益严重的腐蚀现状，鉴于传统热喷涂技术无法解决涂层孔隙率高、热应力大等缺陷，冷喷涂技术制备防腐涂层受到国内外越来越多学者的关注。在分析大量文献的基础上，对冷喷涂制备防腐涂层的研究现状进行了分类和总结。首先，对比传统热喷涂技术特点，指出冷喷涂技术制备金属涂层、复合涂层以及非金属防腐涂层的优势和可行性，同时从电化学腐蚀角度揭示金属涂层和复合涂层的防腐机理，并简述了前人对非金属涂层防腐机理的各种合理分析。其次，从涂层孔隙率、电化学性质（包括自腐蚀电位、腐蚀电流等）以及特定应用环境下的腐蚀试验等防腐性能表征入手，归纳了冷喷涂制备的金属涂层、非金属涂层以及复合涂层等研究成果，并发现冷喷涂制备防腐涂层技术正在逐渐走向成熟，相对于金属和复合涂层，非金属涂层正在从实验室研发阶段向工业应用过渡。最后，分析了冷喷涂制备防腐涂层当前存在的主要问题和应用前景。
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  磁悬浮道岔Zn-Al防护涂层的研究及应用

  秦松, 夏光明, 周建桥, 严淑群, 张倩倩, 闵小兵

  表面技术. 2016, 45(9): 95-99. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.015

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  目的 设计和制备高性能热喷涂Zn-Al合金防护涂层，为其在磁悬浮道岔上的应用提供必要的理论基础，提高磁悬浮道岔的耐蚀性能，延长道岔的使用寿命。方法 采用3种丝材火焰喷涂工艺，分别在Q235B钢基体表面制备了Zn-Al合金涂层。通过磁性测量方法、中性盐雾腐蚀试验和划格附着力测试，分析比较这3种工艺条件下制备的Zn-Al合金涂层的厚度、耐蚀性能和附着力。结果 热喷涂Zn-Al合金涂层表面光滑，在其他工艺参数不变的情况下，当火焰喷涂距离逐渐减小，喷涂的道数逐渐增加时，热喷涂层的厚度随之增加。当喷涂距离为150 mm、喷涂道数为10时，热喷涂层的厚度最大，为126 μm。涂层厚度的增加提高了涂层的耐蚀性能，并且涂层的附着力保持为1级。采用保守计算可知，厚度为126 μm的热喷涂Zn-Al涂层的理论防腐寿命可以达到40年。结论 热喷涂Zn-Al合金涂层对基体兼具有屏蔽和阴极保护的双重防护作用，保护性能较好，延长了磁悬浮道岔的使用寿命，降低了道岔的维修和维护成本。通过对工艺参数的分析和比较，确定了最佳的热喷涂工艺参数。该工艺条件下制备的热喷涂层结合强度高，耐蚀性能好。
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  添加金刚石颗粒的Ni60涂层组织和性能研究

  徐峰, 王丹, 周小平

  表面技术. 2016, 45(9): 100-105. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.016

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  目的 研究金刚石颗粒对Ni60涂层的组织硬度和耐磨性的影响，对比无金刚石颗粒的Ni60涂层与含20%金刚石颗粒的Ni60涂层的组织及性能差异。方法 将预热后的Ni60和Ni60+20%金刚石粉末在Ar气保护下球磨10 h，对球磨后的粉末进行造粒，过筛后，选出粒度低于200目的粉末作为喷涂材料，并在钢基体表面进行火焰喷涂，制备Ni60涂层和含20%金刚石颗粒的Ni60涂层，对获得的涂层进行X射线衍射分析、扫描电镜观察、显微硬度和耐磨性测试。结果 通过火焰喷涂获得了组织致密性较好的Ni60涂层和含20%金刚石颗粒的Ni60涂层。抛光后，Ni60涂层的断面整洁，无粗糙区域，而含20%金刚石颗粒的Ni60涂层断面出现大面积粗糙区域。Ni60涂层的显微硬度约为694.2HV，含20%金刚石颗粒的Ni60涂层的显微硬度约为891.8HV。在载荷6 N、转速为1000 r/min的条件下，Ni60涂层每10 min的磨损量为10.7×10-5 g/mm2，20%金刚石颗粒的Ni60涂层每10 min的磨损量为9.6×10-5 g/mm2。结论 由于金刚石颗粒的硬度非常高，经过砂纸打磨和抛光后，含20%金刚石颗粒的Ni60涂层断面不会像纯金属涂层那样出现光洁、整齐的形貌，而是在涂层局部区域出现较粗糙的形貌。通过对比Ni60涂层和20%金刚石颗粒的Ni60涂层的力学性能，20%金刚石颗粒的Ni60涂层的显微硬度高于Ni60涂层，耐磨性比Ni60涂层好。在低载荷、高滑动摩擦速率的条件下，涂层以微量去除的磨损方式进行。
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  感应加热三元硼化物金属陶瓷涂层的组织和性能

  赵丽, 周小平

  表面技术. 2016, 45(9): 106-111. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.017

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  目的 研究感应加热对三元硼化物Mo2FeB2陶瓷涂层的组织和性能的影响。方法 首先使用氧-乙炔火焰在45#钢表面喷涂Ni60黏性底层，然后再采用反应火焰喷涂技术在黏性底层上制备三元硼化物金属陶瓷涂层，之后利用感应电流对三元硼化物涂层进行加热处理。通过X射线衍射检测、扫描电镜观察、结合强度试验、显微硬度测试和耐磨试验，分析评价感应加热处理后三元硼化物涂层的相组成、显微组织、结合强度、硬度和耐磨性。结果 感应加热处理后，金属陶瓷涂层仍然由Mo2FeB2与基体相α-Fe组成。三元硼化物涂层和Ni60涂层的孔隙与裂纹等缺陷基本消失，Ni60涂层与基体间的孔隙也基本消失。三元硼化物涂层与基体的平均结合强度为60.48 MPa，是未经加热处理的4.6倍。三元硼化物涂层的显微硬度比未经加热处理的涂层高300HV0.1，磨损率为0.83 mg/mm2，是未经加热处理涂层的68%。结论 感应加热处理后，三元硼化物涂层的相组成与未经加热涂层的相同。感应加热处理后，三元硼化物涂层及粘结底层的组织更加致密，结合强度、显微硬度和耐磨性均显著提高。
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  叶片转速对铝硅聚苯酯涂层刮磨性能的影响

  刘正发, 温凤春, 王铮, 程涛涛, 孙波

  表面技术. 2016, 45(9): 112-117. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.018

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  目的 研究铝硅聚苯酯涂层的刮磨性能，并明确刮磨转速对涂层可磨耗性能的影响规律。方法 采用等离子喷涂技术（APS）制备了铝硅聚苯酯涂层，并利用自制的刮磨试验机进行三种不同叶片转速条件下的刮磨试验。采用激光共聚焦显微镜（CLSM）、扫描电镜（SEM）及能谱仪（EDS）等测试分析设备，研究了叶片转速对铝硅聚苯酯涂层刮磨性能的影响。结果 叶片转速分别为4000、4500、5000 r/min时，铝硅聚苯酯涂层的刮磨深度分别为100、200、360 μm，面粗糙度分别为47.3、53.712、57.778 ?m，后两者与前者相比，刮磨深度分别增加了100%和260%，面粗糙度分别增加了13.6%和22.2%。随着刮磨转速的增加，铝硅聚苯酯涂层分别呈现出“光滑带+粗糙线”、“光滑带+粗糙条”和“光滑带+粗糙带”的刮磨形貌。结论 转速不同时，造成铝硅聚苯酯涂层表现出不同刮磨性能。主要原因是，叶尖的微切削作用和三体磨粒磨损（脱落铝硅相、叶尖和涂层之间）的程度均随着刮磨转速的增加而逐渐加剧。
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  纳米8YSZ粉末不同温度下烧结行为研究

  淳道勇, 汪瑞军, 由晓明, 何箐, 邹晗, 吕玉芬

  表面技术. 2016, 45(9): 118-125. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.019

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  目的 通过关注纳米8YSZ粉末在不同温度下烧结过程中的晶粒长大行为及相结构组成变化，获得纳米8YSZ粉末的高温稳定性，防止高温烧结导致纳米8YSZ涂层性能明显衰减，致使涂层在正常服役过程中过早失效。方法 采用共沉淀工艺合成低杂质含量的8YSZ纳米粉末，经过低温煅烧预处理后，在900~1200 ℃温度区间进行3~12 h的烧结。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对纳米颗粒进行物相结构和形貌分析，根据Scherrer公式计算热处理后的颗粒平均晶粒尺寸，采用Arrhenius公式得到晶粒生长活化能，进而确定晶粒的生长机制。结果 经过低温煅烧预处理后，粉末绝大多数仍然保持非晶态结构，经过高温热处理后，粉末均完成了晶态转化，相结构基本为单一四方相。温度为900~1100 ℃时，晶粒生长的活化能为42.638 kJ/mol；温度为1100~1200 ℃时，晶粒生长的活化能为3.849 kJ/mol。结论 高温热处理后，纳米8YSZ粉末物相结构为单一四方相，可以保持高温稳定性，防止涂层性能明显衰减。温度为900~1200 ℃时，晶粒生长机制以表面扩散为主的聚合生长。
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  高能高速等离子喷涂NiCoCrAlY涂层抗燃气热腐蚀性能

  吕艳红, 张启富, 吴子健

  表面技术. 2016, 45(9): 126-133. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.020

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  目的 研究NiCoCrAlY涂层抗高温燃气热腐蚀性能。方法 采用高能高速等离子喷涂工艺在Ni3Al基高温合金IC6基体表面制备NiCoCrAlY涂层，测试了涂层与基体间的结合强度以及涂层和IC6基体在900 ℃高温环境下的抗燃气热腐蚀动力学曲线。并借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析燃气热腐蚀试验前后涂层的显微组织和物相结构组成。结果 高能高速等离子喷涂工艺制备的NiCoCrAlY涂层致密性高，孔隙率≤3%；涂层与基体结合状态好，平均结合强度达到62 MPa；涂层中氧化物和夹杂含量少。经100 h燃气热腐蚀后，基体和涂层的腐蚀速率分别为8.09 g/(m2?h)和0.50 g/(m2?h)。结论 NiCoCrAlY涂层显著提高了IC6合金的抗燃气热腐蚀性能。涂层表面生成了以Al2O3和Cr2O3为主要成分的完整致密的氧化膜，Al2O3抗氧化性能好，Cr2O3抗腐蚀性能好，在两者共同作用下，腐蚀气氛向涂层内部的侵蚀被有效地阻挡或延缓；同时涂层内孔隙、氧化物夹杂等缺陷含量少，腐蚀气氛的扩散通道被阻隔或延长，降低了腐蚀速率，使得涂层对基体合金起到了很好的保护作用。
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  装备修复用铜合金涂层制备方法及应用研究

  刘基凯, 苏新勇

  表面技术. 2016, 45(9): 134-139. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.021

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  目的 为解决某型舰水泵叶轮轮毂等装备关键部件修复的难点问题，对电弧喷涂制备的铜合金涂层进行了重点研究。方法 通过光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、拉伸试验机、磨损试验机等对所制备的涂层的显微形貌、显微硬度、结合强度、抗冲蚀性能等进行了评定。结果 采用电弧喷涂技术制备的铜合金涂层组织致密，涂层与基体之间的结合强度平均值为18.58 MPa，显微硬度平均值为187.5HV0.3，高于基体硬度，孔隙率平均值为4.1%，冲蚀角为30°和90°时，铜合金涂层的磨损质量分别为0.024 g和0.020 g，显示出优异的耐磨抗冲蚀性能。结论 采用电弧喷涂技术在水泵叶轮轮毂表面制备了铜合金涂层，不仅恢复了原设计尺寸，而且大幅提升了水泵叶轮表面的耐磨抗冲蚀性能，同时基体不产生变形，不需要进行动平衡试验，节能节材，预计使用寿命可提高3倍以上。该技术可为大、新型装备其他关键铜质部件维修保障提供新思路和新方法。
专题——表面织构技术研究
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  聚氨酯表层涂覆制备掺铍碳化硅泡沫的研究

  许慎微, 蒋礼, 黄小忠, 杜作娟, 肖路军

  表面技术. 2016, 45(9): 140-144. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.022

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  目的 采用模板法通过先驱体涂覆裂解工艺获得性能优异的掺铍碳化硅泡沫陶瓷。方法 以掺铍聚碳硅烷（PBeCS)、二甲苯作为先驱体配制浆料，采用聚氨酯泡沫为模板，表层挂浆并烧结预制件后获得碳化硅泡沫陶瓷。运用XRD、SEM、波导法、保护热板法等手段，研究了浸渍液配比、烧结温度与Be元素对泡沫陶瓷结构、电磁性能、热导率的影响。结果 PBeCS经过陶瓷裂解后转变为无定型SiC，组成泡沫陶瓷的骨架。泡沫的开孔率为70%~90%，网孔的孔径介于0.5~1.2 mm之间。随着温度、浸渍浓度的增加，骨架的表面越平滑，致密化提高。Be元素的添加提高了陶瓷产率，先驱体中Be含量过低及泡沫陶瓷孔隙率高，导致了Be元素的低介电损耗、高热导率等性能没能在材料的整体复合性能中得到体现。结论 通过改变浸渍液配比、烧结温度可以获得所需结构性能的掺铍碳化硅泡沫陶瓷，Be元素对材料性能提升的证明还需进一步研究。
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  疏水性微结构表面的抗结冰特性仿真研究

  胡超, 白清顺, 白锦轩, 张庆春

  表面技术. 2016, 45(9): 145-153. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.023

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  目的 探究不同形状微结构表面的疏水、抗结冰特性，以及两者间的关系。方法 基于有限体积法对液滴滴落至微结构表面的浸润和凝结过程进行仿真探究。首先建立了具有不同形状微沟槽表面的仿真模型，然后分析了不同微结构表面的疏水特性差异，最后根据不同微结构表面的水滴滴落凝结行为及内部流场的仿真研究，获得了微结构表面疏水性和疏冰性关系，揭示疏冰性产生的原因。结果 矩形微结构表面液滴的接触角为109°，表现出疏水特性。锯齿形微结构表面液滴的接触角为162°，表现出超疏水特性。液滴在锯齿形微结构表面上20 ms后凝结率低于2%，抗结冰能力最强。普通表面上的液滴凝结率为4%，低于矩形表面上的6%。对比矩形表面与普通表面上的液滴凝结过程，矩形表面上液滴内部湍流动能是普通表面上液滴的5倍，经过20 ms后，普通表面上液滴近壁面温度下降30 K，同时矩形微结构表面上液滴近壁面温度仅下降10 K。结论 具有微结构的表面能表现出疏水性，这种疏水性对抗结冰特性具有双重作用，一方面降低了液滴初期的凝结速度，另一方面加快了液滴在底层形成稳定冰层后的凝结速度。
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  航空结构件铣削加工表面波纹度特征提取与研究

  王洪乐, 王家序, 周青华, 熊青春, 张磊

  表面技术. 2016, 45(9): 154-162. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.024

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  目的 由于航空结构件壁薄、结构复杂和刚度低等原因，在多轴联动铣削加工过程中，其表面容易出现波纹度等加工纹理缺陷。准确提取、评价铣削表面波纹度，为控制和消除结构件铣削表面波纹度提供可视化参考依据。方法 提出了一种频谱分析和小波分析相结合的方法。首先对已加工的航空结构件的铣削表面综合形貌进行频谱分析，依据表面形貌划分依据，确定各表面成分有效信息的频率段范围；再采用Daubechies小波分解原表面形貌特征，把含有不同频率成分的信息分解到互不重叠的频率段上；利用Mallat快速算法，计算出各逼近系数和小波系数，并对有效频率段进行重构，以实现表面形貌特征不同频率成分的提取，进而获取表面波纹度的形貌特征信息。结果 针对某型航空结构件的铣削表面，采用文中方法提取到的波纹度形貌特征信息与粗糙度轮廓仪测量的结果基本吻合，验证了该方法的正确性。结论 对于提取铣削表面波纹度特征信息，采用频谱分析和小波分析相结合的方法是可行且有效的。
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  激光表面织构对铸铁摩擦磨损性能的影响

  陈傲, 王书文, 蒋春燕

  表面技术. 2016, 45(9): 163-169. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.025

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  目的 找出最佳的表面织构方案，将其应用在摩擦副的表面处理上，从而达到降摩减阻、节能减排的目的。方法 设计了两种不同的加工面积占有率（10%和20%），三种不同形状的表面织构（圆坑、椭圆坑、沟槽），对铸铁试件进行激光表面加工，并利用环-块磨损试验机进行油润滑摩擦磨损实验。结果 表面织构对铸铁材料的摩擦磨损性能有明显改善，尤其在磨损量方面。三种不同形状的表面织构相比，圆形表面织构试件的磨损量最小。两种不同面积占有率相比，面积占有率为20%的圆形微织构试件的磨损量最小，并在一定程度上减小了摩擦系数。结论 在本实验研究条件下，面积占有率为20%的圆形表面织构对改善铸铁材料的摩擦磨损性能最显著。
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  表面织构化刀具的研究现状与进展

  郝秀清, 宋晓路, 李亮

  表面技术. 2016, 45(9): 170-181. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.026

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  高速切削加工作为难加工材料的主要加工方式，在其切削过程中，刀具的快速磨损、加工表面质量差等问题显著。近些年来，表面织构由于在控制摩擦、减小磨损和改善润滑性能等方面的作用引起了国内外学术界和产业界的广泛兴趣，为刀具减摩降磨技术的研究提供了新方向。表面织构效应是通过在摩擦副表面加工出具有不同形状几何参数和分布特征的微凹坑、微沟槽等阵列结构时，表面的摩擦磨损和润滑特性随之改变的热动力学效应。针对表面织构技术在刀具方面的应用研究，描述了刀具表面织构的主要制备方法，对比分析了各种制备方法的优缺点，然后分别阐述了微沟槽织构、微凹坑织构、纳米织构/微纳复合结构阵列以及织构化自润滑刀具在减缓刀具磨损、提高加工质量等方面的研究现状与进展，同时分析了表面织构改善刀具系统摩擦学性能的原因和机理，最后指出刀具表面织构技术目前研究存在的问题及其对刀具减摩降磨的重要意义。
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  具有分形特征的织构表面的润滑减摩性能研究

  王洪涛, 李艳, 朱华

  表面技术. 2016, 45(9): 182-187. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.027

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  目的 利用数值模拟方法研究具有分形特征的方形织构在全膜润滑条件下的摩擦学性能。方法 采用三维建模软件Solidworks 建立了具有分形特征的织构表面模型，通过计算流体力学软件Fluent，详细计算分析了织构深度、尺度及相对滑动速度等参数对摩擦系数和动压承载能力的影响，并对分形织构和等面积比的规则阵列织构表面进行了对比研究。结果 增加分形织构的深度能小幅度地减小表面摩擦系数，而缩小织构的尺度则可以明显降低表面的摩擦系数，织构表面的压力系数正比于织构尺度和相对滑动速度，反比于织构深度。分形织构和规则阵列织构的对比研究发现，相同面积比条件下二者的摩擦系数基本一致，而分形织构在承载能力上明显优于规则阵列织构。结论 在材料表面设计具有分形特征的织构能有效地改善摩擦副表面的滑动摩擦性能，为表面减摩织构设计提供了一种新思路。
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  铝合金阳极氧化膜层结构对粘接性能的影响

  周科可, 黄燕滨, 桑浩然, 刘谦, 巴国召

  表面技术. 2016, 45(9): 188-193. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.028

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  目的 研究铝合金阳极氧化膜层厚度与孔径对粘接性能的影响。方法 制备铝合金阳极氧化膜层，配制电解液成分为120 g/L H2SO4，60 g/L H3PO4，7 g/L CH3COOH，温度为22 ℃。通过改变阳极氧化时间和阳极氧化电压，制备膜层厚度不同和孔径尺寸不同的阳极氧化膜层结构，对阳极氧化膜试样涂TS-805胶粘剂，加压固化。通过拉伸剪切强度测试和湿热环境耐久性能测试，评价氧化膜层厚度和孔径对阳极氧化膜粘接性能的影响关系。结果 随着膜层厚度的增加，拉剪强度逐渐升高，达到一定厚度后，膜的拉剪强度不再增加反而降低，当膜层厚度为9.41 μm时，铝合金粘接件的拉剪强度最高为25.06 MPa。在膜层厚度一定的情况下，氧化膜层结构中孔径尺寸对拉剪强度的影响较小；氧化膜层的湿热环境耐久性能随着氧化时间的增加而提升，当氧化时间为30 min时，膜层湿热耐久性能最优；膜层湿热环境的耐久性能受膜层孔径尺寸的影响较小。结论 铝合金阳极氧化膜层结构中多孔层的孔深对粘接接头的粘接强度有影响，膜层过厚在粘接过程中粘接界面易形成气孔而降低粘接的拉剪强度，膜层厚度的最佳值与选用胶粘剂的黏度和多孔层的孔径有关，孔径对粘接拉剪强度的影响不明显。铝合金粘接的湿热耐久性能与氧化膜的孔径关系较大，对同一氧化体系的氧化膜层结构，孔径越大，湿热耐久性能越高。氧化电压是控制氧化膜层结构的主要因素，可以通过控制氧化电压提高氧化膜层粘接的湿热耐久性能。
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  纳米结构对蓝宝石红外增透性能的影响研究

  赵耐丽

  表面技术. 2016, 45(9): 194-200. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.029

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  目的 解决现有的红外增透膜只能在特定波长及特定角度下有效的问题。方法 通过FDTD方法，以蓝宝石为基础材料，设计了纳米凸起结构、纳米孔洞结构及纳米光栅结构三类五种仿生增透纳米光栅结构，实现在0.7~5 μm近红外及中红外波段增透。以表面微结构单元的高度、宽度和间距为优化对象，通过调节微结构阵列的单元几何参数以及单元排布，分析不同微结构的单元高度、宽度和间距对蓝宝石透过率的影响规律。结果 仿真结果表明，在其他几何参数固定的情况下，三类结构的光透过性都随着单元高度的增加而增强，且逐渐趋于稳定。在单元高度处于最佳状态时，三类结构的光透过性都在底部宽度接近或稍微超过单元间距时达到最佳，超过这个范围，透过特性随单元宽度尺寸的增加而降低。故制造过程中应注意各单元结构的间隔，以达到良好的增透效果。结论 通过横向对比三类五种结构，在对等参数条件下，纳米光栅结构具备最优秀的增透特性。
表面失效及防护
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  钛合金表面半导体激光气体氮化涂层的性能研究

  郭士锐, 郭小锋, 易云杰, 姚建华, 曹衍龙

  表面技术. 2016, 45(9): 201-206. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.030

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  目的 提升钛合金（TC4）叶片表面性能，解决失效问题。方法 实验采用激光局部气体氮化工艺代替传统氮化工艺，利用2 kW柔性光纤耦合半导体激光器在钛合金（TC4）基体表面采用气体氮化的方法制备TiN表面改性层。采用摩擦磨损试验机和改制的汽蚀装置分别测试了氮化层与基体（TC4）的耐磨性与抗汽蚀性能。结果 摩擦磨损实验后，激光氮化层的质量损失为2.3 mg，基体TC4的质量损失为20.2 mg，激光氮化层的损失质量为基体TC4的11.3%，激光氮化层抗磨损性能相较基体TC4提高了7倍。TC4基体汽蚀损失的质量为4.08 mg，而氮化层的质量损失为1.13 mg，氮化层的抗汽蚀性能比基体提高了2.61倍。结论 采用半导体激光气体氮化钛合金叶片能够得到分布着大量TiN枝晶的氮化层，提高表面耐磨损性能，氮化层中的TiN枝晶构成的网篮状组织对其表面抗汽蚀性能也有所提高。
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  航空发动机叶片TC4钛合金振动疲劳裂纹扩展研究及剩余寿命预测

  孙宇博, 雷娟娟

  表面技术. 2016, 45(9): 207-213. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.031

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  目的 研究TC4钛合金的振动疲劳特性及寿命预测。方法 通过共振疲劳试验，分析裂纹尖端应力强度因子的变化规律，计算不同应力水平下疲劳裂纹扩展的速率，建立剩余寿命预测计算模型。结果 裂纹尖端的应力强度因子是表征裂纹扩展速率快慢的有效参数，与裂纹长度及应力场的大小相关。在裂纹扩展初期应力为274 MPa的条件下，裂纹扩展速率的试验值与计算值吻合较好。通过寿命预测模型计算可知，当初始裂纹为0.5 mm，最终裂纹长度达到5 mm时，在应力为274、366、422 MPa的条件下，振动循环周期分别为36 577、19 090、13 865。结论 在应力比为?1的振动条件下，裂纹扩展速率随应力水平的增大而加快，同时初始裂纹长度越长，应力相同时，裂纹扩展速率提高。通过寿命预测模型，可计算出结构件的使用寿命。
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  某核电厂循环水泵叶轮失效原因分析及防护措施

  胡明磊, 徐科, 刘洪群, 张维

  表面技术. 2016, 45(9): 214-219. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.032

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  目的 提高核电厂海水循环水泵（以下简称“循泵”）叶轮的耐磨性能。方法 采用表面工程技术，在叶轮表面涂刷熔融环氧粉末涂层、WC涂层和耐磨陶瓷涂层，以提高叶轮的耐磨性。通过对比材料本身的硬度和断裂韧性，分别评价两种新材料在海水中的耐磨性能，并通过实践验证对三种涂层的耐磨可行性进行了详细分析。结果 分析结果表明，该双相不锈钢叶轮的损坏为典型的磨损腐蚀，同时伴随着微弱的电化学腐蚀。经过实践验证，厚度为0.8~1 mm的熔融环氧粉末涂层由于与金属基材间的结合力较差，使用一周期后存在大面积的脱落现象，起不到保护叶轮的作用。厚度为0.5 mm的WC涂层在运行后检查发现涂层存在一定程度的减薄，部分区域仍存在微弱的冲蚀现象，而且其价格较昂贵，使用效果与经济性不成比例。耐磨陶瓷涂层整体达到了牺牲涂层从而保护母材的目的。结论 实践表明仅靠选材无法彻底根除磨损腐蚀，结合表面工程技术，综合使用效果和经济性，最终确定耐磨陶瓷涂层为循泵叶轮表面防护的最佳涂层。
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  镁合金激光-氩弧复合焊再制造熔覆成形工艺优化

  任智强, 王之千, 王晓明, 张垚, 朱胜

  表面技术. 2016, 45(9): 220-227. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.033

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  目的 针对镁合金零部件表面损伤和体积损伤的修复问题，采用激光-氩弧复合焊修复技术，通过对工艺参数的优化，制备出组织性能良好、缺陷少的熔覆层，形成相适应的优化修复方案，为镁合金高效修复提供技术支撑。方法 采用激光-氩弧复合焊技术在ZM5合金上制备熔覆层，调整送丝速度、焊接电流、焊接速度、激光功率四种工艺参数，研究工艺参数对熔覆层成形性和尺寸的影响。结果 送丝速度越小，熔覆层越光滑，呈现为扁平状，且熔宽、熔深较大。当焊接电流大于105 A时，激光-氩弧复合焊的强度和焊接效果最好。焊接速度对熔覆层尺寸的影响很大，随焊接速度的增加，熔覆层向细、窄、小发展。当激光功率增加到400 W时，复合焊热输入提高，熔覆层铺展性增强。结论 综合熔深、熔宽、余高的离差量，为得到成形性良好、尺寸较大的熔覆层，焊接速度应为5 mm/s，送丝速度应为23 mm/s，激光功率应在400~500 W之间，焊接电流应为120~140 A。
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  聚苯胺接枝石墨的制备及性能测试

  裴锋, 胡孝涛, 田旭, 刘欣, 刘志雷, 刘光明, 李多生, 黄健航, 刘文杰

  表面技术. 2016, 45(9): 228-232. DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.09.034

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  目的 通过石墨表面的原位接枝反应制备聚苯胺接枝改性石墨（GO-g-PANI）。方法 首先对鳞片石墨进行氧化，然后利用表面的羟基与硅烷偶联剂KH550反应在其表面引入胺基，进而接枝聚苯胺，制备聚苯胺接枝改性石墨（GO-g-PANI）。通过FTIR、SEM、四探针导体/半导体电阻率测试仪进行表征，并将其作为导电填料制备导电涂料。结果 在苯胺与石墨不同的比例下，产率都在92%以上，并且当石墨与苯胺质量比为3:1时，在石墨表面生长出针状聚苯胺，其形成的复合材料的电阻率最低，为12.8 Ω?mm。当此改性石墨在固膜含量为30%（质量分数）时涂料的综合性能最佳。结论 聚苯胺可以通过原位反应接到石墨上，并且能够改善氧化石墨的导电性能，在导电材料、电磁屏蔽材料方面具有潜在的应用前景。