设为首页 加入收藏 联系我们
喷涂材料 喷涂设备 外围设备
工艺开发 喷涂加工 喷涂技术
超音速喷涂 等离子喷涂 电弧喷涂
火焰喷涂 爆炸喷涂 综合方法
电力能源 船泊行业 航空航天 通用机械 工程机械 铁路运输
纺织化纤 汽车工业 造纸印刷 有色冶金 石油化工 综合应用
喷涂材料(10)
喷涂加工(10)
喷涂技术(12)
当前位置:首页 > 热喷涂技术及陶瓷涂层的完美结合应用

热喷涂技术及陶瓷涂层的完美结合应用

添加时间:2012/1/28 15:24:49  浏览次数:2248 次

    热喷涂技术是材料科学领域内表面工程学的重要组成部分,它是一种表面强化和表面改性的技术,通过在金属基体表面喷涂一层涂层使金属具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。热喷涂技术主要用于高温、耐磨、耐腐蚀等部件的预保护、功能涂层的制备及对失效部件的修复等。    

    热喷涂工艺方法中应用较广泛的有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速喷涂技术。火焰喷涂是通过火焰喷枪实现的,喷枪通过气阀分别引入乙炔、氧气或压缩空气,乙炔和氧气混合后在喷嘴出口处产生燃烧火焰,引入的粉状或棒状涂材在火焰中被加热熔化后,在焰流的作用下形成雾状小液滴被喷射到基体表面形成涂层。电弧喷涂所用的两根线状材料涂层材料由送丝轮自动导入,当在两线状材料之间通过大电流时将产生电弧,线状材料在电弧的高温作用下迅速熔化,并由压缩空气作用成小液滴被喷射到基体表面形成涂层。等离子喷涂适用于粉状涂层材料,等离子喷枪将电能转化为热能,产生高温高速的等离子焰流,其等离子焰流温度可高达50000℃,能熔化所有的喷涂材料。爆炸喷涂是利用可燃性气体与氧气混合物点火爆炸提供的能量,将粉体喷射到基体表面而形成涂层。超音速火焰喷涂方法因具有很高的粒子撞击速度,使得涂层结合强度、硬度、致密性、耐磨性都得到了改善。    

    大多数陶瓷材料具有离子键或共价键结构,键能高,原子间结合力强,表面自由能低,从而赋予了陶瓷材料高熔点、高刚度、高化学稳定性、高绝缘绝热能力、热膨胀系数小、摩擦系数小等特性;但与金属材料相比,其塑性变形能力差、对应力集中和裂纹敏感。显然,用陶瓷作为机械结构材料,其可靠性比金属材料差,机械加工困难,成本高。然而,采用热喷涂技术,在金属基体上制备陶瓷涂层,能把金属材料的特点和陶瓷材料的特点有机地结合起来,获得复合材料结构。由于这种复合材料结构具有异常优越的综合性能,使得热喷涂技术迅速从高尖领域扩展应用到能源、交通、冶金、轻纺、石化、机械等民用工业领域。    

    陶瓷涂层技术的特点与整体结构陶瓷材料相比,陶瓷涂层技术具有如下特点:1.能有机地把金属材料的强韧性、易加工性等和陶瓷材料的耐高温、耐磨和耐腐蚀等特性结合起来。2.合理选择涂层材料和适宜的喷涂工艺,可以获得各种功能的表面强化涂层。3.不受基体的限制:用于热喷涂的基体材料可以是金属、陶瓷、水泥、耐火材料、石料、石膏等无机材料,也可以是塑料、橡胶、木材、纸张等有机材料。4.不受工件尺寸和施工场所的限制。5.涂层沉积速率快,厚度可控,工艺简单。6.陶瓷涂层的可加工性好,且涂层损坏后可再进行喷涂。     

    热喷涂陶瓷涂层技术的应用领域十分广泛,主要有:1.热障涂层。航空发动机的关键部件是高温合金涡轮叶片和涡轮盘,这些受热部件处于高温、氧化和高速气流冲蚀等恶劣环境中。对于承受温度高达1100℃的燃气轮机部件,已超过了镍基高温合金使用的温度极限(1075℃),有效的解决办法是涂敷绝热性好的高熔点陶瓷涂层,称热障涂层。热障涂层主要用于航空、舰船及陆用燃气轮机的受热部件以及民用内燃机、增压涡轮、冶金工业用喷氧枪等器件。2.抗高温黏着磨损涂层:热处理炉辊、支承辊、烧结炉辊等高温辊子多在800℃-1200℃高温下运行,采用热喷涂技术,在高温炉辊表面喷涂特种陶瓷或金属陶瓷涂层,具有良好的耐高温、抗氧化、抗黏着、防节瘤和自清理净化功能,既可显著提高炉辊使用寿命,又能生产表面光洁质量优良的钢材。3.耐磨损耐腐蚀涂层:化工厂用高压往复式计量泵柱塞,采用喷涂al2o3-tio2复合涂层代替传统的镀铬工艺,其使用寿命提高了6倍。在低应力滑动磨损和磨蚀工况下,几乎所有原有镀铬的制品都可以用热喷陶瓷涂层代替。4.功能涂层:等离子喷涂超音速喷涂超导陶瓷涂层都已应用成功。超导陶瓷涂层在磁屏蔽、微波元件、各类传输器、量子电子器件等方面显示出良好的应用前景。在0.1mm的铁片上喷涂30μm的batio3涂层,其介电常数超过了6000,已广泛应用于陶瓷片式电容器。等离子喷涂形成的al2o3涂层在厚度不到1mm时,能够在1300℃的高温下耐电压2500℃以上,满足了高温电绝缘的要求。在钛合金基体上喷涂50~75μm羟基磷灰石等生物活性陶瓷,提供了良好的化学相容性,因此,可作为比较理想的人工骨骼材料加以利用。    

    油田钻井和采油工程中,存在大量腐蚀和磨损问题,可以预计热喷涂技术和陶瓷涂层有着广泛的应用前景。


    文章来源:中国粉体工业信息网

供求信息 新闻资讯 资料下载 国家标准 名企推荐 站点地图
版权所有 Copyright© 2010-21012 www.cnrpt.com All Right Reserved 中国热喷涂网 版权所有

备案号:京ICP备11028388号-6