氮化硼涂料在铝合金铸造领域的应用

随着汽车轻量化和航空业发展，大量的铝合金产品代替了传统产品，铝合金产品铸造技术不断改进，产品质量也不断提升。其中涂料起到很关键的作用，直接影响工件表面质量和尺寸精度。

涂料的作用是涂敷在熔铸工具表面，在熔铸工具表面形成保护性涂层，提高熔铸工具抗腐蚀性能，减少甚至避免合金液和熔铸工具接触，从而有效避免合金液对熔铸工具的溶蚀及熔铸工具对合金液的污染，提高铸件质量，确保铝合金的性能。

涂料还可以调节散热速度，控制铸件冷却速度，保证其组织和性能达标，同时减少熔铸工具对合金液的激冷作用，使合金液在较高温度下保持较好流动性，能快速和充分填满铸型，涂料还具有一定润滑作用，减少流动阻力，快速充填，减少铸件冷隔、厚薄不均等缺陷。

1）和液态熔融的铝合金不润湿；

2）具有一定的耐磨损和氧化性能；

3）能够缓解熔铸工具在铸造过程受到的应力；

4）和熔铸工具基体紧固粘结；

5）能够延迟疲劳裂纹的产生。

涂料的组成主要有耐火骨料、悬浮剂、粘结剂、添加剂，其中耐火骨料起到关键作用。早期的耐火骨料采用白垩粉、氧化锌、石棉粉、石英粉、滑石粉、铝矾土等，但是都无法满足现在的工艺技术要求，目前主要采用石墨粉、锆英粉、硅藻土、氮化硼、氧化镁等，其中氮化硼因其优异性能备受青睐。

比如在航空军事领域，飞机零件大量采用铝锂合金，因为锂的性能高很活泼，和大多数材料都有亲和性，大量研究发现，氮化硼是少数几个和锂不亲和的物质，因此在此领域大量采用氮化硼涂料。

耐热性：氮化硼在空气中1000度仍保持稳定，在保护气氛下2300度仍保持优异性能；

化学惰性：氮化硼与诸多熔融金属及非金属不侵蚀，例如铝、镁、锡、铜、铁、锂等，非金属如玻璃；

润滑性：氮化硼具有类似石墨的层状结构，因此具有良好的润滑性能；

导热性：导热率30~300W/mK，是其他耐火材料所不具备的；

环保无害：氮化硼无毒无害，性能稳定，不挥发任何有害物质，并且还可用于化妆品，因此是对人体友好的材料。

综上特性，氮化硼无疑是高档涂料的首选填料。目前氮化硼涂料已经在诸多领域应用：压铸、锻造、挤出成型等领域；熔炼金属的流槽、撇渣器、过滤器、坩埚等表面防护；合金超塑性成型和快速成型用。