SPS喷涂工艺参数

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SPS工艺对铜_金刚石复合材料性能的影响

　万方数据

张毓隽等：ＳＰＳ工艺对铜，金刚石复合材料性能的影响２８Ｎｏ。

．１ｎ

冲电流通过粉末颗粒时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀地自身产生焦耳热，并使颗粒表面活化进而烧结成形的一种方法。这种放电直接加热法热效率极高，放电点的弥散分布能够实现均匀加热，因而容易制备出均质、致密和高质量的烧结体１８母】。国内外已经有不少研究者将其应用在制备复合材料上【ｌ啪ｌｌ】，并取得了很好的效果。

由于铜／金刚石材料是一种新型的复合材料，国内外对其研究还处于起步阶段，而且现在大多数的国外制备工艺都是高温高压法或是熔渗法，而国内的北京科技大学和有色院等【Ｉ２ｌ单位刚刚开始对其进行了探索性研究，对于ＳＰＳ制备铜／金刚石材料来说，还没有一条成熟的工艺。笔者利用烧结温度、保温时间和烧结压强这三个ＳＰＳ中主要的工艺参数对复合材料相对密度和热导率的影响，来优化其烧结工艺，制备出热导率和相对密度均较高的铜／金刚石复合材料。

１实验

所用原材料为：市售ＭＢＤ８镀钛金刚石（钛与金刚石质量比为ｈｌ０００），粒度１００“ｍ，市售纯度为９９．６％的铜粉，粒度约为２０Ｉ．ｔｍ。图１为镀钛金刚石粉末表面的ＳＥＭ照片。

陶１镀铁盒川白的ＳＥＭ照片

Ｆｉｇ．１ＳＥＭｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｏｆｔｈｅｔｉｔａｎｉｕｍｃｏａｔｅｄｄｉａｍｏｎｄ实验方法为：将金刚石和铜的粉末按体积分数６０％混合均匀，送入ＳＰＳ烧结炉（日本住友ＤｒＳｉｎｔｅｒ＠ＳＰＳ—１０５０）中进行烧结，真空度为４—５Ｐａ，升温速度为１．５℃·ｓ＿１，通过改变烧结温度、保温时间和压强等参数来考察复合材料相对密度和热导率的变化。

喷粉工艺参数

For personal use only in study and research; not for commercial use

喷粉工艺参数

（一）、前处理工序

1、脱脂：温度40－60℃，时间：约5分钟（必要时开搅拌泵）游离酸度：3－6点。如可用TL－30脱脂剂及TLJ－10脱脂粉；或碱脱脂游离碱度在30～40Pt，温度30～40℃，处理时间5～10min，再用冷水清洗用流动水清洗，控制水的PH值为7～8。

2、水洗：温度：常温时间：1－2分钟，PH＝8－9

3、酸洗：温度：40－50℃（必要时）浓度：18％时间：（相对应工件的锈蚀程度而定）,如可用CLJ－333除锈剂；或者控制除锈液中的Fe2＋含量＜120g／l，酸含量控制在20～30g／l，温度30～40℃，处理时间5～10min

4、水洗：温度：常温，时间：2－3分钟PH＝8－9

5、表调：温度：常温，时间：0.5-1分钟，PH＝8－9,如可用采用BLJ－66表面调整剂；或者控制表面调整液的酸度为16～20Pt，PH值为8．5～9，处理时间为1～2min。

6、磷化：（锌）：温度：40－55℃，时间：2－3分钟。FA＝0.6－1.3点，TA＝18－25点，促进值：1.5-3.5点,如可用LLJ－828补给剂及JLJ－82加速剂；或者控制磷化液的总酸度为30～35Pt，游离酸度2～3Pt，酸比＞10，促进剂点数3～4Pt，磷化温度30～40℃，处理时间5～10min；磷化膜重1．5～2．0g／m2；耐蚀性：硫酸铜溶液点滴试验＞5min，3％NaCl溶液浸泡＞12h。然后用热水清洗控制热水温度80～90℃，PH值为7～8。

等离子体喷涂厚热障涂层的研究进展

第49卷第6期 2021年6月

硅酸盐学报

Vol. 49，No. 6 June ，2021

JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY

DOI ：10.14062/j.issn.0454-5648.20200691

等离子体喷涂厚热障涂层的研究进展

陶诗倩1,3，李伟3，杨加胜1,2, 陶顺衍1,2

(1. 中国科学院上海硅酸盐研究所，中国科学院特种无机涂层重点实验室，上海 201899；

2. 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049；

3. 上海理工大学材料科学与工程学院，上海 200093)

摘要：厚热障涂层(TTBCs)具有良好的隔热性能，能够有效提高航机涡轮/燃机透平前的燃气入口温度。等离子体喷涂工艺是制备TTBCs 的典型方法。综述了等离子体喷涂TTBCs 的国内外研究现状，指出了TTBCs 所面临的挑战。着重从单片层、涂层结构及性能等方面展开探讨，同时对其发展趋势进行了展望。

关键词：等离子体喷涂；厚热障涂层；微结构；服役性能

中图分类号：TQ174.75 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2021)06–1195–11 网络出版时间：2021–04–06

Research Progress on Plasma Sprayed Thick Thermal Barrier Coatings

TAO Shiqian 1,3, LI Wei 3, YANG Jiasheng 1,2, TAO Shunyan 1,2

(1. Key Laboratory of Inorganic Coating Materials CAS, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201899, China;

喷锡工艺参数与流程培训

AVE7.0 ×109Ω----喷锡水洗后 35 ℃，85%RH，24小时之内）； 4、板子表面无污垢、锡粉； 5、板子必需干燥无水；
1.3锡炉中各种杂质的影响喷锡品质的好坏，因素复杂，除上述之锡炉温度高压喷气温度以及浸锡时间外，另一个颇为重要的因素是污染的程度。温度与时间的控制以各种方式做监控。但是，杂质的实时监控却是不可能的，它是需要特殊的分析设备来做精确分析，如AA等。决定熔锡寿命的主要三个因素：一是铜污染，二松香碳化产生的污物，三是锡铅的比例。当然其他的金属污染若有异常现象，亦不可等闲视之。
A、铜铜污染是最主要的，且产生来源亦是清楚不过。铜表面浸焊时，会产生一层IMC，那是因铜熔蚀到焊料中，形成化合物（Cu3Sn和Cu5Sn6），随着处理的面积增加，铜溶入焊料的浓度会增加，但它的饱和点，即0.34% （在235℃），当超过饱和点时，锡面就会呈现颗粒状粗糙表面，这是因为IMC的密度低于熔溶态锡铅，它会migrate到锡铅表面，呈树状结晶，因此看起来粗糙。这种现象会有两个问题，一是外观，二是焊锡性。因 PAD表面锡铅内含铜浓度高，因此在组配零件，会额外增加如波峰焊或回流焊时的设定温度，甚至根本无法吃锡。
E、表13.1是一般可容许的杂质百分比，所订的数字会比较严苛，这是因为个别的污染虽有较高的容忍度，但若同时有几个不同污染体，则有可能即使仅有容忍上限的1/2，但仍会造成制程的不良焊锡性变差。

SPS+30%GF

SPS+30%GF基本数据

英文全名：Syndiotactic Polystyrene

中文名称：对位性聚笨乙烯

颜色：米色

特性：

1.热可塑工程塑料，具有结晶性，成形性佳、尺寸安定性良好。

2.比重低，适合用于电子产品须轻、薄、短、小的设计。

3.耐药品性佳，抗酸、碱、油、脂肪类溶剂。

4.耐温性佳、熔点可达270℃，且吸湿性低，有利于应用在电子电气SMT零件。

5.电气性质优，可用于须高周波的零件，及绝缘材的制作。

机械特性

密度：1.25 g/cm3

拉伸强度：118MPa

抗裂伸长率：2.5%

硬度：70(Rockwell M)

吸水率：0.35%

热物性质

熔点：270℃

线膨胀系数：2.5*10-5cm/cm/℃

成形加工性

黏度表现：黏度随剪切速率增加而减少。

射出成型温度：290~300℃

射出成型压力：50-120MPa

成形收缩率：0.30%

模具温度：80℃(低温成形可缩短成形时间，但须再行退火处理为宜)、150℃

用途说明

SMT电子/电机零件：连接器、继电器、开关、蜂鸣器、电容器、LED。

机械方面：汽车零组件(车用连接器、安全带零件、感应器、齿轮箱)、高精度机械零件(小马达绝缘体)。

日用品方面：电热水瓶(泵浦、滤器)、微波炉零件、电饭锅、吸尘器叶片、手机天线。

SPS+30%GF加工问题处理方法

短射

1.成形条件：提高射出压力、提高射出速度、增力模具温度、增加料管温度。

2.模具方面：减少模穴数量、平衡流道和浇口尺寸、设置适当排气孔。

收缩/尺寸不良

1.成型条件：降低模具温度、加长冷却时间、提高树脂充填量。

2.模具方面：平衡流道和模穴设计、更改进浇口位置。

粉末冶金新技术-烧结

3）快速脉冲电流的加入, 无论是粉末内的放电部位还是焦耳发热部位, 都会快速移动, 使粉末的烧结能够均匀化。
11
与传统的粉末冶金工艺相比，SPS工艺的特点是：
• 粉末原料广泛：各种金属、非金届、合金粉末，特别是活性大的各种粒度粉末都可以用作SPS 烧结原科。
• 成形压力低：SPS烛结时经充分微放电处理，烧结粉末表面处于向度活性化状态．为此，其成形压力只需要冷压烧结的l/10~1/20。
8
SPS烧结原理示意图
9
SPS原理是利用强脉冲电流加在粉末颗粒上产生的诸多有利于快速烧结的效应： 1）由于脉冲放电产生的放电冲击波以及电子、离子在电场
中反方向的高速流动, 可使粉末吸附的气体逸散, 粉末表面的起始氧化膜在一定程度上可被击穿, 使粉末得以净化、活化;
10
2）由于脉冲是瞬间、断续、高频率发生, 在粉末颗粒未接触部位产生的放电热, 以及粉末颗粒接触部位产生的焦耳热, 都大大促进了粉末颗粒原子的扩散, 其扩散系数比通常热压条件下的要大得多,而达到粉末烧结的快速化;
粉末冶金新技术
烧结新技术
1
三、烧结新技术在普通烧结技术的基础上，通过改进加热源、施加外力等作用在较短的时间里使粉体致密化的过程，主要有微波烧结技术和电火花烧结技术等。
2
1.微波烧结技术微波烧结是通过被烧结粉体吸收微波，将电磁

喷漆喷油标准工艺参数范本-兄辉电子

喷漆喷油标准工艺参数-兄辉电子
客户工艺
涂料供应商涂料类型过滤要求调枪参数 \ 喷枪号喷枪与产品间距(cm) 喷枪垂直位置(cm) 喷枪水平位置 (cm) 底涂喷枪支架周向角度 (degree) 扇形压力 (pas) 雾化压力 (pas) 喷油压力 (pas) 预热炉温度(ْ C) 膜厚(um) UV能量(mj/cm2) 涂料类型过滤要求调枪参数 \ 喷枪号喷枪与产品间距(cm) 喷枪垂直位置(cm) 喷枪水平位置 (cm) 中涂喷枪支架周向角度 2 (degree) 扇形压力 (pas) 雾化压力 (pas) 喷油压力 (pas) 预热炉温度(ْ C) 膜厚(um) UV能量(mj/cm2) 涂料类型过滤要求调枪参数 \ 喷枪号喷枪与产品间距(cm) 喷枪垂直位置(cm) 喷枪水平位置 (cm) 面涂喷枪支架周向角度 (degree) 扇形压力 (pas) 雾化压力 (pas) 喷油压力 (pas) 预热炉温度(ْ C) 膜厚(um) UV能量(mj/cm2)
/ ±10 ±5°C/15%
±5 ±10 ±5°C/15%
IR炉温度(ْ C)
55
传送轴正转(HZ)
130
输送链速度m/min
3.5
Vali
产品编号
颜色
粘度杯
固化剂
8954NY
稀释剂
涂料黏度(s)

常见耐磨涂层制备技术分析于天阳

发布时间：2021-12-15T08:00:16.061Z 来源：《建筑科技》2021年11月上31期作者：于天阳

[导读] 选取合理高效的表面制备技术制备耐磨涂层已成为现代工业发展亟待解决的重要问题。

陆军装甲兵学院于天阳北京市丰台区 100027

摘要:选取合理高效的表面制备技术制备耐磨涂层已成为现代工业发展亟待解决的重要问题。本文在简要介绍几类常见耐磨涂层制备技术的基础上,对各项技术的优缺点做了比较分析,以期为面向制备高耐磨性能的保护涂层的工艺选取提供有益参考。

关键词:等离子喷涂;火焰喷涂;激光熔覆;冷喷涂;耐磨涂层

前言:磨损是工业领域存在的普遍现象之一。材料表面产生的磨损将致使零件失效、器械变形,进而引发生产事故等严重后果。在易磨零件上制备耐磨涂层已成为发展工业生产亟待解决的重要问题。利用合理的表面涂层制备技术制备性能良好的耐磨涂层,可有效降低零部件的磨损状况,减少材料损失和能源浪费,对工业升级发展具有重要的现实意义。

1等离子喷涂技术

等离子喷涂是应用范围最广的喷涂技术之一,其原理为以等离子弧为热源,在很短的时间内将喷射粒子加热至熔化状态,高速喷涂于基板表面,使其扁平化并快速冷却形成涂层[1]。由于它所生产的涂层具有安全性较高,喷涂材料体系多样、成本低、工作效率高等优点,所以普遍用来生产金属和非金属表面的耐磨涂层[2]。

其中,大气等离子喷涂技术(APS)使用得较早,喷涂流程的进行基本都在大气环境下[3]。周琪[4]等人使用大气等离子喷涂设备制造出二种新型金属陶瓷粉末涂层,其成分依次为Cr3C2/NiCr-Ag-MoO3-CaF2和Cr3C2/NiCr-CaF2,并对宽温域内涂层的碰撞损坏现象进行了研究分析。结果表明:Ag、CaF2、MoO3在磨损表层上进行碰撞物理化学反射所产生的钼酸银和钼酸钙能够有效性地提高Cr3C2/NiCr涂层的磨擦学特性。虽APS喷涂温度较高,但喷涂粒子的速率较慢(约300 m/s),将造成微粒在焰流中更容易产生氧化、溶解以及过热等问题。所以,研发人员便着力于在提高等离子喷涂的微粒飞行速度这方面进行开发研究。

简单剂型SPSGSL质量详解

可溶性粉（粒）剂（SP & SG）

可溶性粉（粒）剂：在使用浓度下，有效成分能迅速分散而完全溶解于水中的制剂

可溶性粉剂：由原药、填料和适量的助剂组成。制剂中的填料可用水溶性的无机盐（如硫酸钠、硫酸铵等），也可用不溶于水的填料（如陶土、白炭黑、轻质碳酸钙等），但其细度必须98%通过320目筛。

加工方法：

喷雾冷凝成型法（敌百虫、乙酰甲胺磷SP）

喷雾干燥法（杀虫双、SP）

粉碎法（气流粉碎）

可溶性粒剂：向倾斜的转盘中，边加制成的可溶性粉剂，边喷带有粘结剂的水溶液进行造粒（转盘造粒、挤出造粒），得成品（SG）。

常用助剂：

润湿剂：烷基芳基聚氧乙烯基醚、脂肪醇聚氧乙烯基醚、烷基萘磺酸盐、木质素磺酸盐。

分散剂：烷基磺酸盐、烷基酚或脂肪醇环氧乙烷加成物磺酸盐、烷基酚或脂肪醇环氧乙烷加成物的磷酸酯

稳定剂：

稳定剂需要针对特定的产品进行筛选。

SP质量指标:

含量：

水分：

Method: CIPAC MT 30.1 (30.5 非吡啶方法)

酸碱度/pH值：

Method: CIPAC MT 31, MT 75 (GB/T 1601)

润湿性：

Method: CIPAC MT53.3 (GB 5451)

溶解度和溶解稳定性

Method: CIPAC MT179

CIPAC standard water D,使用的最高浓度（至少3g/250ml溶液）

持久起泡性：

Method: CIPAC MT 47.2

测试的样品浓度为使用的最高浓度，采用CIPAC标准D水。在客户要求该指标时，制定该指标的时候，为防止可能出现的质量纠纷，需标注样品的浓度。

水性涂料涂装工艺参数标准

>90%
<13%RH 0.2～0.4m/s
21～28℃ 55%～75%RH 10～600mL/min 10000～40000/min
系统仪表
1次
系统仪表
1次
系统仪表
1次
目视
100%
见附着力测试规范/批次样板膜厚仪
膜厚仪
1次
1次（各生产线/各车型）
1次（各生产线/各车型）
照明系统
100%
炉温跟踪仪
7
薄膜阶段4/PC041
游离氟 pH值
温度
促进剂浓度
8
RO2水喷淋阶段5A/PS051
pH值电导率
压力
pH值
9
RO2水浸洗阶段5B/PS052
促进剂浓度电导率
压力
10
目视检查
固体分
pH值
颜基比
槽液温度
一段电压
（1～8）
二段电压
（9～24）
三段电压
（25～48）
四段电压
（49～56）
11
电泳主槽阶段1/PK011
型）
100% 1次（各生产线） 100%
100%
100%
100%
0～600L/min 0.2～0.4m/s
21～28℃ 55%～75%RH 80～550mL/min 200～450μA 30000～65000/min 100～500L/min 0.4～0.6m/s

PS塑料的注塑工艺参数

聚苯乙烯（Polystyrene，缩写PS）是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，化学式是(C8H8)n。它是一种无色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。

PS塑料的分类

聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙烯，发泡聚苯乙烯（EPS），高抗冲聚苯乙烯（HIPS）及间规聚苯乙烯（SPS）。

普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90%以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好等。普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆，冲击强度低，易出现应力开裂，耐热性差及不耐沸水等

PS注塑工艺参数

▶料筒温度：喂料区30～50℃（50℃）

区1 160～250℃（200℃）

区2 200～300℃（210℃）

区3 220～300℃（230℃）

区4 220～300℃（230℃）

区5 220～300℃（230℃）

喷嘴220～300℃（230℃）

括号内的温度建议作为基本设定值，行程利用率为35％和65％.

▶模件流长与壁厚之比：50：1到100：1

▶熔料温度：220～280℃

▶料筒恒温：220℃

▶模具温度：15～50℃

▶注射压力：具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80～140MPa（800～1400bar）

▶保压压力：注射压力的30％～60％；相对较短的保压时间

▶背压：5～10MPa（50～100bar）；在背压太低的地方，熔料中易产生气泡（制品中有灰黑纹路）

(完整word版)静电喷涂工艺参数

静电喷涂的基本原理及技术参数

工件通过输送链进入喷粉房的喷枪位置准备喷涂作业。静电发生器通过喷枪枪口的电极针向工件方向的空间释放高压静电(负极)，该高压静电使从．喷枪口喷出的粉末和压缩空气的混合物以及电极周围空气电离(带负电荷)。工件经过挂具通过输送链接地(接地极)，这样就在

喷枪和工件之间形成一个电场占粉末在电场力和压缩空气压力的双重推动下到达工件表面，依靠静电吸引在工件表面形成一层均匀的涂层。

1.2.2 粉末静电喷涂的基本原料

用室内型环氧聚酯粉末涂料。它的主要成分是环氧树脂、聚酯树脂、固化剂、颜料、填料、各种助剂(例如流平剂、防潮剂、边角改性剂等).粉末加热固化后在工件表面形成所需涂层。辅助材料是压缩空气，要求清洁干燥、无油无水[含水量小于1.3g/m3、含油量小于1.0×10-5％(质量分数)]

1.2.3 粉末静电喷涂的施工工艺

●静电高压60-90kV。电压过高容易造成粉末反弹和边缘麻点；电压过低上粉率低。

●静电电流10～20μA。电流过高容易产生放电击穿粉末涂层；电流过低上粉率低

●流速压力0.30-0.55MPa.流速压力越．高则粉末的沉积速度越快，有利于快速获得预定

厚度的涂层，但过高就会增加粉末用量和喷枪的磨损速度。

●雾化压力0.30～0.45MPa。适当增大雾化压力能够保持粉末涂层的厚度均匀，但过高会使送粉部件快速磨损。适当降低雾化压力能够提高粉末的覆盖能力，但过低容易使送粉部件堵塞。

●清枪压力0.5MPa。清枪压力过高会加速枪头磨损，过低容易造成枪头堵塞。

●供粉桶流化压力0.04～0.10MPa。供粉桶流化压力过高会降低粉末密度使生产效率下降，过低容易出现供粉不足或者粉末结团。

粉末冶金

粉末冶金是制取金属或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方，因此，一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点，它已成为解决新材料问题的钥匙，在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

粉末冶金特点

粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等，是一种少无切削工艺。

（1）粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚，消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料（如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等）具有重要的作用。

（2）可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料，这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

（3）可以容易地实现多种类型的复合，充分发挥各组元材料各自的特性，是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

（4）可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品，如新型多孔生物材料，多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷磨具和功能陶瓷材料等。

（5）可以实现净近形成形和自动化批量生产，从而，可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

（6）可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。我们常见的机加工刀具，五金磨具，很多就是粉末冶金技术制造的。

静电喷涂工艺参数