碳納米管(CNTs)是一種具有獨特管狀結(jié)構(gòu)和優(yōu)異力學、電學及化學性能的一維納米材料，是制備金屬基復合材料的理想增強體。近日，廣東省科學院智能制造研究所先進激光增材制造技術(shù)創(chuàng)新團隊在碳納米管增強激光熔覆高熵合金涂層技術(shù)研究方面取得新進展。

目前，碳納米管增強金屬基復合材料仍主要采用冷壓燒結(jié)、攪拌鑄造、攪拌摩擦加工、粉末冶金、高壓扭轉(zhuǎn)、離子噴涂等技術(shù)制備。碳納米管的團聚問題始終是制約其工業(yè)應用的主要原因之一，而球磨和超聲分散方法均存在對工藝參數(shù)要求嚴苛、耗時耗能等問題。

研究人員針對CoCrFeNi-CNTs復合粉末制備、涂層微觀組織演變過程及摩擦磨損過程強化機理展開深入研究，利用自主開發(fā)的激光增減材系統(tǒng)成功制備出碳納米管增強的激光熔覆CoCrFeNi高熵合金復合涂層。

研究發(fā)現(xiàn)，通過優(yōu)化機械混合粉末工藝實現(xiàn)碳納米管在粉末表面的彌散附著，碳納米管的結(jié)構(gòu)完整性得到保持；激光照射能量使多壁碳納米管的外部碳層結(jié)構(gòu)分解，碳原子固溶分布在涂層內(nèi)，晶界形成層狀的(Cr, Fe)7C3-α共晶，固溶和析出強化作用使涂層的硬度水平提高40%以上；涂層摩擦磨損過程中，晶間碳化物共晶逐漸在磨損表面沉積而形成致密的碳化物硬化層，提高涂層的耐磨損性能，磨損速率下降近80%。

該研究解決了傳統(tǒng)的fcc單相CoCrFeNi系列高熵合金耐腐蝕性優(yōu)異但硬度和耐磨性能不夠理想的問題，促進該系列合金的工業(yè)應用。

(來源：中國科學報)