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,電子3c產(chǎn)品外殼噴涂工藝,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,電子3c產(chǎn)品外殼噴涂線,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(chēng)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,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?lài)娡砍瑢?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(lèi)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,滿(mǎn)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,淮安電子3c產(chǎn)品外殼噴涂,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。
噴涂的金屬材料
應(yīng)用多的金屬材料是鋅、鋁和鋁鋅合金,主要用以保護(hù)鋼鐵的大型結(jié)構(gòu)件。1952年中國(guó)曾在淮南電廠的 264座35千伏輸變電塔上部噴涂鋅成功,節(jié)約了大量維修費(fèi)。噴鋁比噴涂鋅更適用于在-的工業(yè)氣氛和海洋-中工作的構(gòu)件,同時(shí)還具有耐磨、抗高溫氧化和抗含---合物氣體腐蝕的性能。
特征
金屬?lài)娡康奶卣魇牵汗ぜ叽鐭o(wú)上限,基體受熱一般不超過(guò)200℃,覆層與基體間的附著力可- 7兆帕。噴涂后的表面粗糙度可降到ra1.25微米,加工后可到ra0.16~0.04微米。但電弧法噴出的涂層表面較差,經(jīng)加工后可達(dá)到一般精密工件的
常用設(shè)備
機(jī)械工業(yè)中常用的是電弧噴槍?zhuān)m用于金屬線材噴涂;鹧鎳姌屵m用于金屬線材以及金屬陶瓷和難熔氧化物噴涂。等離子弧噴槍和等離子噴焊適用于各類(lèi)粉末的噴涂。電弧和火焰噴槍用于一般防蝕和修復(fù),其中用于噴涂鋅和鋁的,每小時(shí)可噴出200千克以上;用于其他功能性的,如覆層要求致密、附著力要求高的,多采用高能等離子噴涂和真空高能等離子噴涂。爆涂設(shè)備的噴粒速度可達(dá)2~3倍音速,適用于金屬,-是金屬陶瓷和難熔氧化物噴涂。
為-獲得經(jīng)濟(jì)而的金屬?lài)娡繉,除適當(dāng)選擇噴涂方法和噴涂材料外,噴前、噴后處理也是-的步驟。為了提高附著力,功能性金屬?lài)娡壳俺P枰M(jìn)行噴粒處理,再加噴涂結(jié)合性層鎳、鉬等,電子3c產(chǎn)品外殼噴涂加工,或者在待噴涂表面上車(chē)制螺紋或開(kāi)槽,繼以噴粒處理或噴結(jié)合性涂層。噴后對(duì)噴涂層進(jìn)行檢驗(yàn),并進(jìn)行-的封閉處理和相應(yīng)的精加工 。