大多數(shù)材料具有離子鍵或共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),鍵能高,原子間結(jié)合力強(qiáng),表面自由能低,從而賦予了陶瓷材料高熔點(diǎn)、高剛度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高絕緣絕熱能力、熱膨脹系數(shù)小、摩擦系數(shù)小等特性;但與金屬材料相比,其塑性變形能力差、對(duì)應(yīng)力集中和裂紋敏感。顯然,用陶瓷作為機(jī)械結(jié)構(gòu)材料,其-性比金屬材料差,困難,成本高。然而,采用熱噴涂技術(shù),在金屬基體上制備陶瓷涂層,能把金屬材料的特點(diǎn)和陶瓷材料的特點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),獲得復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。由于這種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)具有異常-的綜合性能,使得熱噴涂技術(shù)迅速?gòu)母呒忸I(lǐng)域擴(kuò)展應(yīng)用到能源、交通、、輕紡、、機(jī)械等民用工業(yè)領(lǐng)域。
陶瓷涂層技術(shù)的特點(diǎn)與整體結(jié)構(gòu)陶瓷材料相比,陶瓷涂層技術(shù)具有如下特點(diǎn):1.能有機(jī)地把金屬材料的強(qiáng)韌性、易加工性等和陶瓷材料的耐高溫、耐磨和耐腐蝕等特性結(jié)合起來(lái)。2.合理選擇涂層材料和適宜的噴涂工藝,可以獲得各種功能的表面強(qiáng)化涂層。3.不受基體的-:用于熱噴涂的基體材料可以是金屬、陶瓷、、耐火材料、石料、石膏等無(wú)機(jī)材料,也可以是塑料、、、紙張等有機(jī)材料。4.不受工件尺寸和施工場(chǎng)所的-。5.涂層沉積速率快,厚度可控,工藝簡(jiǎn)單。6.陶瓷涂層的可加工性好,且涂層損壞后可再進(jìn)行噴涂。
應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,主要有:1.熱障涂層。航空的關(guān)鍵部件是高溫合金渦輪葉片和渦---*,這些受熱部件處于高溫、氧化和高速氣流沖蝕等-環(huán)境中。對(duì)于承受溫度-1100℃的燃?xì)廨啓C(jī)部件,已超過(guò)了基高溫合金使用的溫度-1075℃,有效的解決辦法是涂敷絕熱性好的高熔點(diǎn)陶瓷涂層,稱熱障涂層。熱障涂層主要用于航空、艦船及陸用燃?xì)廨啓C(jī)的受熱部件以及民用內(nèi)燃機(jī)、增壓渦輪、冶金工業(yè)用噴氧槍等器件。2.抗高溫黏著磨損涂層:爐輥、支承輥、燒結(jié)爐輥等高溫輥?zhàn)佣嘣?00℃-1200℃高溫下運(yùn)行,采用熱噴涂技術(shù),在高溫爐輥表面噴涂特種陶瓷或金屬陶瓷涂層,具有-的耐高溫、抗黏著、防節(jié)瘤和自清理凈化功能,既可-提高爐輥使用壽命,又能生產(chǎn)表面光潔優(yōu)良的鋼材。3.耐磨損耐腐蝕涂層:化工廠用高壓往復(fù)式計(jì)量泵柱塞,噴涂金屬漆廠,采用噴涂al2o3-tio2復(fù)合涂層代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍍鉻工藝,其使用壽命提高了6倍。在低應(yīng)力滑動(dòng)磨損和磨蝕工況下,幾乎所有原有鍍鉻的制品都可以用熱噴陶瓷涂層代替。4.功能涂層:等離子噴涂超音速噴涂超導(dǎo)陶瓷涂層都已應(yīng)用成功。超導(dǎo)陶瓷涂層在磁屏蔽、微波元件、各類傳輸器、-電子器件等方面顯示出-的應(yīng)用前景。在0.1mm的鐵片上噴涂30μm的batio3涂層,其介電常數(shù)超過(guò)了6000,已廣泛應(yīng)用于陶式電容器。等離子噴涂形成的al2o3涂層在厚度不到1mm時(shí),能夠在1300℃的高溫下耐電壓2500℃以上,泰州噴涂金屬漆,滿足了高溫電絕緣的要求。在鈦合金基體上噴涂50-75μm-磷灰石等生物活性陶瓷,提供了-的化學(xué)相容性,因此,可作為比較理想的人工骨骼材料加以利用。
基本原理是以快速原型為母模,經(jīng)一系列工藝轉(zhuǎn)換終獲得滿足工藝要求的零件或模具,噴涂金屬漆,克服了傳統(tǒng)加工工藝成本高、加工周期長(zhǎng)而且時(shí)難以實(shí)現(xiàn)的局限性等弊端,噴涂金屬漆加工,現(xiàn)已在工業(yè)中廣泛應(yīng)用。
基于rp的金屬零件/模具的快速制造技術(shù)近年來(lái)雖已發(fā)展了多種快速制造方法,雖可以制造獲得金屬模具或產(chǎn)品,但存在凝固收縮、燒結(jié)變形等弊端,難以滿足一些帶有精細(xì)花紋、尺寸精度要求高的產(chǎn)品的技術(shù)要求。而采用電弧噴涂制造沖壓塑料和皮革制品件模具、等離子噴涂陶瓷或耐火噴涂、雷達(dá)整流、高溫爐元件以纖維曾強(qiáng)鈦合金復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)部件等。在模具制造方面西安交通大學(xué)將熱噴涂與rp快速原型的熱噴涂快速制造硬質(zhì)模具技術(shù),在基模上用等離子和電弧噴涂制造出高硬度金屬殼型,-在殼型內(nèi)補(bǔ)鑄低熔點(diǎn)合金,終獲得具有-的導(dǎo)熱性、耐腐蝕、耐高溫和高力學(xué)性能的注塑模具,金屬熱噴涂制模時(shí)間可較傳統(tǒng)制模大大縮短。
金屬噴涂工藝具有如下特色:如 在金屬、陶瓷、玻璃、木料、塑料、石膏、布和紙等材料的詳情均能進(jìn)行噴涂;1.能夠在各種材料上噴涂涂層。 的確包含一切的固態(tài)工程資料, 2. 可噴涂的材料很廣泛。如各種金屬、陶瓷、塑料、金屬、非金屬礦物及這些材料組合成的復(fù)合粉末材料等; 可以或許將性能截然分歧的兩種以上的材料制成具有-闡發(fā)機(jī)能的涂層, 3. 采用復(fù)合涂層等工藝。如耐蝕、耐磨減磨、耐熱絕熱、導(dǎo)電、絕緣、密封、節(jié)能、輻射和及防輻射以及其它-功效的涂層;即可以對(duì)大型構(gòu)件詳情履行大面積噴涂, 4. 個(gè)體不受被噴涂工件尺寸的-和施工場(chǎng)所的制約。也可以在的全數(shù)詳情履行噴涂;既可以在工廠室內(nèi)施工,也可以在戶外事發(fā)地施工,很是矯捷; 從幾十微米到幾個(gè)毫米, 5. 噴涂層厚度可以或許節(jié)制。耗用的材料少,是以花錢(qián)少,生效大; 噴涂施工時(shí)辰短、-。