在Zn-Al耐蚀涂层的基础上，我们又开发了Zn-Al-Mg及Zn-Al-Mg-Re涂层。这两类涂层由于具有“自封闭”作用，进一步提高了涂层耐腐蚀性能。在涂层的腐蚀过程中，Zn可形成不溶解性的腐蚀产物(ZnO或Zn4(OH)6CO3·H2O)来封闭涂层中的孔隙，即“自封闭”效果。Mg加快了涂层中孔隙的“自封闭”过程，从而提高了涂层的耐蚀性。在加入0.7%～1.4%Mg后，Zn-Al-Mg合金涂层在盐雾腐蚀环境下耐蚀性比Zn-Al涂层提高了4倍。

　　采用电化学阻抗谱法研究表征Zn-Al-Mg-Re涂层的“自封闭”效果。

    涂层的电化学阻抗谱，可见在浸泡初期呈现半径近似的两个半圆外形，而随后转入到单一半圆形状。浸泡初期对应的等效电路与Zn-Al 和Zn-Al-Mg涂层相同；但浸泡后期对应的等效电路。在浸泡后期的电化学阻抗谱的测试中已经接收不到来自涂层/基体界面的信息。表明在浸泡后期Cl－不能到达涂层／基体界面。由于稀土元素的加入，Zn-Al-Mg-RE涂层的腐蚀产物与Zn-Al-Mg涂层比较并没有明显差别，但稀土元素可细化涂层颗粒，使颗粒粒度均匀，降低涂层孔隙率，使涂层组织致密，进而减少了腐蚀通道。因此，反应进行一定时间后，由于钝化膜及腐蚀产物的堵塞，Cl－很难通过涂层表面的缺陷进入涂层到达涂层/基体的界面，涂层的“自封闭”效果更加明显，大幅度提高了涂层腐蚀产物层的稳定性，从而使Zn-Al-Mg-RE涂层表现出优异的耐蚀性。

   2.4　超音速等离子喷涂12Co-WC涂层耐砂粒磨损性能研究

　　等离子喷涂技术中等离子焰流的温度高达18000℃，可以将各种喷涂材料加热到熔融状态，因而高熔点陶瓷等难熔材料也可被用于等离子喷涂使用，从而得到高耐磨性的喷涂层。超音速等离子喷涂12Co-WC涂层主要由金属Co相以及硬质WC相和少量硬质W2C相组成，高硬度碳化物颗粒可以克服砂粒的划伤。

　　采用装备再制造技术国防科技重点实验室研究开发的HEPJ高效能超音速等离子喷涂系统在坦克某磨损零部件表面制备了12Co-WC涂层。为12Co-WC涂层的表面形貌照片。可以看出，高效能超音速等离子喷涂12Co-WC涂层表面均匀、致密。分析表明，涂层组织致密、孔隙率较低(＜1%)，看不到明显的孔隙和孔洞，而且涂层与基体的结合非常紧密，基体表面一些不平的缺陷都被涂层填充。这有利于提高涂层的结合强度，减少裂纹源，从而有利于提高涂层的耐磨性。EDAX能谱分析表明，浅色区域为硬质WC陶瓷相，深色区域为金属Co粘结相。分析结果表明，喷涂层主要由WC相、金属Co相及少量W2C相构成。W2C相的产生是由于喷涂过程中WC颗粒在高温下分解形成的。涂层的这种组织结构有利于硬质陶瓷颗粒承受载荷和抵抗砂粒犁削作用，对提高涂层的抗油润滑砂粒磨损性能非常有利。
 
    实车研究表明，超音速等离子喷涂12Co-WC涂层在油润滑条件下耐砂粒磨损性能极为优异，无论砂粒尺寸如何变化、润滑油中砂粒含量有何不同，其耐磨性均明显优于原始基体。

    摩擦学理论认为，当涂层表面硬度Hm和磨粒硬度Ha之比大于0.8时为软磨粒磨损；而当Hm/Ha小于0.8时，材料的抗磨能力急剧下降，为硬磨粒磨损。在本试验条件下，涂层与磨粒的硬度之比约等于0.85，因此，涂层与对摩件之间主要发生软磨粒磨损，在试样磨损表面仅出现轻微擦伤痕迹，表现出良好的抗磨性能。

　　超音速等离子喷涂12Co-WC涂层由于喷涂颗粒飞行速度高，WC颗粒的分解及Co的烧损都比较少，形成了典型的“硬质相+软基体”的耐磨组织。