熱噴涂是制備涂層的一類方法,已成為材料表面防護與強化的新技術(shù)之一,它是利用熱源將噴涂材料加熱熔化或軟化,以一定速度噴射到基體表面,形成涂層。其基體幾乎可以是各種材料,包括金屬、陶瓷、玻璃等無機材料以及塑料、木材、紙張、布匹等有機材料,而且不限工件尺寸,大到鐵塔、橋梁,小到機械零件均可采用熱噴涂制備涂層。噴涂材料可以是金屬材料,也可以是陶瓷等無機非金屬材料以及陶瓷—金屬復合材料。陶瓷熱噴涂是指以陶瓷為噴涂材料的熱噴涂方法,螺旋軸熱噴涂,它是在金屬材料熱噴涂的基礎上發(fā)展起來的,由于陶瓷涂層具有許---屬材料---的優(yōu)---能,所以發(fā)展迅速,在許多領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用。
涂層的結(jié)合方式
涂層的結(jié)合包括涂層與基體表面的結(jié)合和涂層內(nèi)聚的結(jié)合。前者的結(jié)合強度稱為結(jié)合力。后者的結(jié)合強度稱為內(nèi)聚力。
涂層的一般結(jié)合方式有三種:
機械結(jié)合 熔融態(tài)的粒子撞擊基體表面并快速冷卻凝固時,會因收縮而咬住高低不平的基體部分,形成了機械結(jié)合。
物理結(jié)合 借助于分子原子之間的范德華力是噴涂層附著于基體表面的結(jié)合方式。
冶金結(jié)合 當熔融的微細顆粒高速撞擊基體表面是時,涂層和基體界面出現(xiàn)擴散和合金化時的一種結(jié)合方式。
熱噴涂技術(shù)在石油化工中的應用
腐蝕和磨損是危害石油石化工業(yè)生產(chǎn)的---問題。據(jù)調(diào)查,我國石油石化工業(yè)每年因磨損和腐蝕所造成的直接---達數(shù)億元。我國石油工業(yè)中的管道、儲罐、油井套管等設施的腐蝕和磨損情況,隨著我國油氣田開發(fā)年限和設備使用年限的增長越來越---;而我國石化工業(yè)中,隨著進口高含硫yuan油的煉制,設備的腐蝕問題同樣日益---。所以,因腐蝕和磨損對設備安全穩(wěn)定運行帶來的不利影響會越來越---,閥門熱噴涂,迫切需要提高石油石化工業(yè)中開采和加工設備的耐磨性和耐蝕性。
對磨損、腐蝕造成零件失效的研究表明,這些失效大都發(fā)生在材料表面3-4。利用表面工程的技術(shù)手段對材料表面進行處理,---材料的表面性能,會有效地延長零件使用壽命,因此,表面工程在石油石化工業(yè)中具有重要---。
熱噴涂技術(shù)是表面工程中重要的表面處理技術(shù),熱噴涂,它是指在保持零件本體材料原有性能的基礎上,通過在其表面制備一層具有---性能的覆蓋層,賦予零件表面耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、=等多種性能。采用熱噴涂技術(shù)的-優(yōu)勢是能夠以多種方法制備出優(yōu)于本體材料性能的表面功能薄層,其厚度僅為結(jié)構(gòu)尺寸的幾十分之一,卻使零件具有了比本體材料更高的耐磨性、抗腐蝕性和耐高溫等性能。即使采用---異的貴重、稀有元素,也不會---增加成本。此外,熱噴涂技術(shù)還能直接針對許多貴重零部件的失效原因,碳化鉻熱噴涂,實行局部表面強化、修復、預保護,以達到延長使用壽命或重新恢復使用價值的目的。所以,采用熱噴涂技術(shù)的經(jīng)濟效益和社會效益是十分---的。