表面工程 第五章 表面涂层技术
机械工程中的表面工程与涂层技术
机械工程中的表面工程与涂层技术在机械工程领域，表面工程与涂层技术是关键的研究方向之一。
表面工程旨在改善材料的表面性能，提高机械零部件的耐磨性、耐腐蚀性和使用寿命，涂层技术是实现表面工程的一种重要手段。
表面工程技术的发展源远流长，从古代的锻打、打磨、抛光等手工加工开始，逐渐演化为现代先进的化学、物理处理技术。
现如今，随着各种新材料的问世以及工业化生产技术的不断创新，表面工程技术面临着更高的要求和挑战。
作为表面工程技术中的一项重要内容，涂层技术在机械工程中具有广泛应用。
涂层是将一层或多层功能性材料覆盖在基材表面，以改变其外观、化学性质和机械性能的技术。
通过涂层技术可以使机械零部件具有抗磨损、耐腐蚀、耐高温等特性，提高工件的整体性能。
在涂层技术中，最常见的涂层包括硬质涂层、防腐涂层、摩擦减震涂层等。
硬质涂层是应用最广泛的一类涂层，主要由金属或陶瓷材料构成，能够形成硬度较高的表面，提高零部件的耐磨性和耐腐蚀性。
防腐涂层主要用于保护金属表面免受外界环境的侵蚀，常见的防腐涂层材料包括涂层和防腐漆等。
摩擦减震涂层则主要用于减小零部件的摩擦系数，提高工件的运动性能。
随着科技的不断发展，涂层技术也在不断创新。
纳米涂层是一种新兴的涂层技术，它利用纳米材料的特殊性质，使得涂层薄而坚硬，可以在机械零部件表面形成纳米级的保护层。
与传统的涂层相比，纳米涂层具有更好的耐磨性、抗腐蚀性和耐高温性能，使得机械零部件的使用寿命更长。
不仅如此，生物涂层技术也是近年来涂层技术的新兴领域。
生物涂层技术是将生物材料或具有生物功能的材料涂覆在机械零部件表面，实现生物识别、抑菌、生物附着等功能。
这项技术在医疗、食品加工等领域有着广泛的应用前景。
在机械工程中，表面工程与涂层技术的研究和应用对于提高机械零部件的性能和寿命起着至关重要的作用。
随着科学技术的进步，我们相信在不久的将来，表面工程与涂层技术将得到更大的突破和发展，为机械工程行业带来更多的革新和进步。
表面工程学五.喷涂
二、热喷涂技术的分类及其特点 1 热喷涂技术的分类 按热源分类，各喷涂方法的焰流温度和粒子速度不同。
热喷涂技术的特点 （1） 可在各种基材上制备各种涂层； （2） 基材温度低（30 ～ 200℃），热影响区浅，变形小；
（3） 涂层厚度范围宽（0.5
～
5mm） ；
（4） 操作灵活，可在不同尺寸和形状的工件上喷涂； （5） 加热效率低，喷涂材料利用率低， （6） 涂层与基体结合强度低。
热喷涂材料分类（金属类，表1-3）
金属类 分 类 品 种 纯金属 合 金 Sn、Pb、Zn、A1、Cu、Ni、W、Mo、Ti 等 (1)Ni 基合金：Ni-Cr、Ni-Cu；(2)Co 基合金：CoCrW (3)MCrAlY 合金：NiCrAlY，CoCrAlY、FeCrAlY (4)不锈钢；(5)铁合金；(6)铜合金；(7)铝合金 (8)巴氏合金；(9)Triballoy 合金 自熔性合金 (1)Ni 基自熔性合金：NiCrBSi、NiBSi (2)Co 基自熔性合金：CoCrWB、CoCrWBNi (3)Fe 基自熔性合金：FeNiCrBSi (4)Cu 基自熔性合金
热喷涂材料的要求
（1）热稳定性好，在高温焰流中不升华，不分解(复合粉末）。 （2） 有较宽的液相区，使熔滴在较长时间内保持液相。 （3）与基材有相近的热膨胀系数，以防止因膨胀系数相差过 大产生较大的热应力。 （4） 喷涂材料在熔融状态下应和基材有较好的浸润性，以保 证涂层与基材之间有良好的结合性能。
4） 压缩空气压力和流量：影响喷涂材料的雾化效果和熔粒的飞 行速度，对涂层的质量有很大的影响。 5） 喷涂距离应控制在100～200mm，喷涂角不应小于45°。
（3） 电弧喷涂的用途
1） 在钢铁构件上喷涂锌、铝涂层，对构件进行长效防护。 2） 在钢铁件上喷铝可防止高温氧化。
材料表面涂层技术的改进与应用
材料表面涂层技术的改进与应用第一章：引言材料表面涂层技术是一种在材料表面加工一层具有特定功能的薄膜的方法。
随着科技的快速发展，材料表面涂层技术得到了广泛的关注和研究。
本章将介绍材料表面涂层技术的定义和背景，并阐述本文的研究目的和结构。
第二章：材料表面涂层技术的基础知识2.1 材料表面涂层的定义与分类材料表面涂层是通过将功能性材料沉积在材料表面上形成薄膜层，从而改善其表面性能的技术。
涂层可以根据不同的功能和目的，分为防腐、防磨、防氧化等不同类型。
2.2 材料表面涂层的作用与优势材料表面涂层可以提供材料表面的保护、增强机械性能、改善导热性能等多种功能。
相比于传统的材料改性方法，涂层技术具有成本低、效果好、操作简单等优势。
第三章：材料表面涂层技术的改进方法3.1 涂层材料的改进不同的涂层材料具有不同的功能和应用范围。
通过改进涂层材料的组成和结构，可以进一步提高涂层的性能和稳定性。
3.2 涂层工艺的改进涂层工艺对涂层质量和性能起着关键作用。
通过改进涂层工艺参数和技术手段，可以提高涂层的致密性、附着力和光洁度。
3.3 设备技术的改进设备技术是材料表面涂层过程中的关键环节。
通过引入先进的设备技术，如离子束沉积、激光辐照等，可以提高涂层的制备速度和质量。
第四章：材料表面涂层技术在各领域的应用4.1 机械工业领域材料表面涂层技术在机械工业领域的应用非常广泛，可以提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和润滑性，延长使用寿命。
4.2 能源领域在能源领域，材料表面涂层技术可以提高热电转换效率、光电转换效率和储能效率，促进可再生能源的开发利用。
4.3 生物医药领域材料表面涂层技术在生物医药领域的应用主要用于改善生物器械和人工植入物的生物相容性和生物功能性。
4.4 其他领域的应用材料表面涂层技术还在航空航天、化工、电子等领域有着广泛的应用，为这些领域提供了先进的功能材料。
第五章：材料表面涂层技术的发展趋势5.1 多功能涂层的发展随着人们对材料性能要求的提高，越来越多的功能要求集成到涂层中，为各个领域提供多功能材料。
第六章 表面涂覆技术
②物理结合。当高速的熔融粒子撞击到基体表面，且紧贴的距离达到基体原子间晶格
指数范围时，就会产生范德华力，而由此引起的结合属于物理结合。一般在基材表面十分 干净或进行活化后才有产生这种结合的可能性。
增 强
③扩散结合。当熔融粒子撞击到基体表面形成紧密接触时，由于变形和高温的作用，
基体表面的原子得到足够的能量，使涂层和基体之间产生原子扩散，形成扩散结合。界面 两侧形成固溶体或金属间化合物，增加了结合强度。
④冶金结合。当基体预热、或喷涂粒子具有高的熔化潜热，或喷涂粒子本身发生放热
化学反应（Ni/Al），熔融态的粒子与局部熔化的基体之间发生“焊合”现象，产生“焊 点”，形成微区冶金结合。
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思考题
• • •涂层的结构特征是什么，是如何形成的? 热喷涂层的残余应力如何分布，为何? 热喷涂层与基体的结合机制有哪些? 几种主要喷涂方法的特征？
2. 熔化的喷涂材料被雾化：线材端部熔化形成的液滴在外加压缩气流或 3. 熔融或软化的微细颗粒的喷射飞行：在飞行过程中，颗粒首先被加速
形成粒子流，随飞行距离增加，粒子运动速度逐渐减小。
4. 粒子在基材表面发生碰撞、变形、凝固和堆积：当具有一定温度和速
度的微细颗粒与基材表面接触时，颗粒与基材表面产生强烈的碰撞， 颗粒的动能转化为热能并部分传递给基材，同时微细颗粒沿凸凹不平 表面产生变形，变形的颗粒迅速冷凝并产生收缩呈扁平状粘结在基材 表面。喷涂的粒子束连续不断的运动并撞击表面，产生碰撞—变形— 冷凝收缩的过程，变形的颗粒与基材表面之间，以及颗粒与颗粒之间 互相粘结在一起，从而形成了涂层。
工程材料表面涂层技术研究与开发
工程材料表面涂层技术研究与开发在各种工程领域中，表面涂层技术具有广泛的应用和重要的意义。
表面涂层技术能够提升工程材料的性能，增强其耐久性和抗腐蚀能力，延长使用寿命，改善外观等方面。
本文将对工程材料表面涂层技术的研究与开发进行探讨，并介绍一些常见的表面涂层技术及其应用。
表面涂层技术是在工程材料表面形成一层覆盖物，以改善材料的性能和功能。
涂层可以起到防腐、防尘、防水、隔热、防火、耐磨等作用，提高材料的可靠性和使用寿命。
同时，表面涂层技术还能改善材料的外观，满足不同用户的审美需求。
目前，常见的表面涂层技术包括热浸镀、喷涂、电镀、电泳涂覆等。
其中，热浸镀技术利用金属在高温下的熔融状态，将其溶解后通过浸入材料表面，形成金属层。
这种技术具有较高的附着力和耐腐蚀性，广泛应用于汽车制造、建筑工程等领域。
喷涂技术利用喷涂设备将涂料喷射到材料表面，形成一层均匀的涂层。
这种技术操作简单、成本低，适用于大面积的表面涂层，如外墙涂料。
电镀技术是利用电解作用，在材料表面形成一层金属涂层。
这种技术常用于装饰性涂层，如金属饰品。
电泳涂覆技术是一种将带电颗粒悬浮在水溶液中，利用电场将其沉积在材料表面的技术。
这种技术可控制涂层的厚度和均匀性，适用于复杂形状的材料表面。
随着科技的不断进步，工程材料表面涂层技术也在不断发展。
近年来，新型涂层材料的研究与应用成为研究的热点。
例如，纳米涂层技术通过利用纳米颗粒在材料表面形成一层纳米薄膜，可以提高涂层的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
纳米涂层技术在航空航天、汽车制造等领域具有广阔的应用前景。
另外，功能性涂层技术也在得到越来越多的关注。
功能性涂层是指具有特定功能的涂层，如光学涂层、电磁屏蔽涂层、抗菌涂层等。
这些功能性涂层可以为工程材料赋予更多的特殊性能，满足不同应用需求。
工程材料表面涂层技术的研究与开发，涉及到多个方面的内容。
首先，需要对材料的性能和要求进行分析和评估，确定应采用的涂层技术和涂层材料。
表面工程 第五章 表面涂层技术
5.1 表面涂装
材料科学与工程学院
表面改性技术
材料科学与工程学院
表面改性技术
5.1 表面涂装
材料科学与工程学院
表面改性技术
溶剂挥发类： 涂料在成膜过程中不发生化学反应，只
是溶剂挥发使涂料干燥成膜，一般为自然干燥型涂料， 容易重新涂装。
固化干燥类： 成膜物质一般是相对分子质量较低的线
性聚合物，可溶解于特定的溶剂中，经涂装、溶剂挥发
材料科学与工程学院
表面改性技术
工件表面准备：洁净、粗糙、新鲜，酸洗或喷砂除氧 化皮，有机溶剂或碱水除污，车削、磨削、喷砂粗糙 预热：提高工件与熔滴接触温度，有利于咬合；降低 冷却速度（应力）；去除表面水分。 喷涂：火焰温度、供给速度、气体压力、喷涂距离、 喷涂角度、喷涂移动速度。
喷后处理：有孔结构，蜡或树脂封口。
表面改性技术
各种基体材料：金属、玻璃、陶瓷、有机材料 喷涂材料种类广泛：金属、合金、陶瓷、有机
方法多样：有十几种之多。 喷涂工件不受限制：大面积、小工件均可 涂层厚度可控：几十微米到几毫米
5.2 热喷涂
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表面改性技术
线材：碳钢丝、不锈钢丝、铝丝、铜丝、复合喷涂丝 及镍、铜、铝的合金丝等。锌丝 粉末：金属及合金粉末、陶瓷粉、复合材料粉末和塑 料颗粒等。镍基合金粉。 线材火焰喷涂：设备简单，价格便宜，手持操作，调节简 单，工件表面温度较低， 粉末火焰喷涂：颗粒由表面向内部融化，不存在破碎 和雾化，粉末粒度决定喷涂粒度，存在不同部分融化 不一致问题。
5.2 热喷涂
材料科学与工程学院
表面改性技术
热喷涂原理
5.2 热喷涂
机械结合：凸凹不平表面相互咬合
材料科学与工程学院
表面涂覆技术概述
脂。此涂料成膜后具有良好的柔韧性、附着力和强度，颜料、 填料能均匀分散，颜色均匀，遮盖力好等优点。缺点是耐水 性较差。这类涂料的产量在我国涂料中居首位，使用面极广。
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3. 氨基树脂涂料
主要有以下四种涂料：
(1) 氨基醇酸烘漆 目前应用最广的工业用漆。其成膜温度低， 时间短，具有良好的耐化学药品性，不易燃烧，绝缘好。
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二、粘结原理
粘结是一个复杂的过程，主要包括表面润湿、粘结剂分 子向被粘物工件表面移动、扩散和渗透、粘结剂与被粘物 形成物理和机械结合等。有关粘结的理论很多，如机械结 合理论、溶解度参数理论、吸附理论、扩散理论、静电理 论、化学键理论、抛锚理论等。
与涂装一样，工件的表面处理非常重要。主要有两个目 的：
四、常用涂料的性能
1. 酚醛树脂涂料 本类涂料可分为两类： (1) 改性酚醛树脂涂料 以松香改性酚醛树脂涂料为主，特点是
干得快，耐水、耐久，价格低廉，广泛用作建筑和家用涂料。 (2) 纯酚醛树脂涂料 由纯酚醛树脂和植物油熬制而成，耐水性、
耐化学腐蚀性、耐候性、绝缘性都非常优异，多用于船舶、 机电产品等。
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五、紫外光固化涂料
1、特点 紫外光固化涂料是在250nm～450nm波长紫外光的作用下 进行固化的一类涂料。 固化温度低；速度快；固化时间可小于1s至10s；成膜能 力强，可一次施涂达到膜厚要求，操作管理简单，可靠性 好，不需要预热和保温，适宜于自动流水线作业，消耗能 源约为热固化的1/10;涂膜性能好，固化时几乎无溶剂挥发。 体积收缩很小，真空状态下性能优良。由于大多数着色颜 料对紫外光的透过率低，难于制成色漆，所以目前已工业 化的光固化涂料多为清漆。
表面工程学各章要点
性能比较
单盐电解液 优点
成分简单，成本较低； 阴极电流效率很高； 废水处理方便； 可以使用较大的阴极电流密度。
络盐电解液 优点
阴极极化性能强，而且主要表现 为电化学极化，所以镀层结晶细致， 镀液分散能力好，氰化物电镀液是 典型的例子。
问题和对策
简单金属离子还原反应的交换电 流密度较大，阴极极化性能一般比 较小(镍，铁，钴例外)，因此，镀 层结晶较粗，镀液分散能力和覆盖 能力也较差，仅适用于形状比较简 单的工件。 选择适当的添加剂，可以使镀层 结晶得到明显细化，还可获取光亮 镀层。镀液分散能力和覆盖能力可 以改善。
附加盐的作用
增加溶液的导电性
如：硫酸盐镀镍电解液（主盐为 NiSO4）中加入Na2SO4 或 MgSO4， 酸性镀铜电解液（主盐为 CuSO4）中加入 H2SO4。
提高阴极极化作用
多数附加盐都有较小的提高阴极极化作用，从而使镀层结晶细化。对 此作用的解释是：由于金属离子（如上面所说的Na+离子）的存在及向阴 极的迁移，使阴极附近放电金属离子的浓度降低。
电镀液组成
1. 单盐溶液→SnSO4 ↘CuSO4 溶液中是简单金属离子Sn2+和Cu2+ 。 问题：→需要高的过电位，镀层质量不好→粗糙 2. 络和物溶液→金属离子与络和剂形成络和离子，如[Zn(NH3)4]2+ 络和后溶液的平衡电位向负方向移动，有利于电沉积进行。 如：ψZn2+/Zn=－0.736v ψ [Zn(NH3)4]2+ /Zn=－0.1.26v 但是，关于络和离子的本质与沉积机理至今仍不清楚 白猫黑猫→技术 3. 导电盐→不参加反应，↑溶液导电能力，↓槽端电压。如Na2SO4。 4. 缓冲剂→在弱酸、弱碱溶液中加入，可自行调节PH值，↑溶液稳定性。 5. 阳极活化剂→活化阳极，提高离子供给能力。 6. 添加剂→各种各样，视目的而定。 如：光亮剂、整平剂、润湿剂、细化晶粒剂等等。
第五章-其他表面涂覆技术解析PPT精品课件
求
性能和力学性能得到改善，而其心部的组
卓
织和力学性能不发生变化。
越
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热浸镀
概念：简称热镀，是将工件浸在熔点较低
的与工，取出冷
仿 却后，在表面形成所需的合金镀层。这种
成 涂覆主要用来提高工件的防护能力，延长
功
使用寿命。
追 讨论：热浸镀和电镀、化学镀的区别是什
17类 装饰性涂料 保护性涂料 特殊功能涂料
7
涂料成膜机理
物理成膜方式：非转化型成膜物质
模 A. 溶剂挥发成膜方式 仿 B. 聚合物凝聚成膜方式
成
功
化学成膜方式：转化型成膜物质
追 A. 漆膜的直接氧化聚合
求 B. 涂料组分之间发生化学反应的交联固
卓
化
越
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涂膜防护机理
①屏蔽机理：金属表面与外界环境隔离
模
一种工艺方法。
仿
成
功
追
求
卓
越
电火花沉积堆焊
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熔结
涂层熔化、凝结于金属表面，形成与基体
具有冶金结合的表面层，这种表面冶金强
模
化方法简称为“熔结”。
仿
表面冶金强化途径：表面熔化—结晶处理
成
（高能束）；表面熔化—非晶态处理；表
功 面合金化；涂层熔化、凝结于表面。
追
求
卓
越
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模
仿
成 涂料与涂装技术、热喷涂技术、堆
功
追 焊和熔结以及其他表面涂覆技术
求
卓
越
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3
模 仿 成 功 追 求 卓 越
表面涂敷技术资料
热喷涂原理图
热喷涂的特点
使零件表面获得各种不同的性能，如耐磨、耐热、耐腐蚀、 抗氧化、润滑等。
工艺灵活。从小到10 mm的内孔到大型构件的表面都可以 进行喷涂；既可以在室内工作，也可以在野外进行。
应用广泛。可以在许多材料表面上进行喷涂，如金属、合 金、陶瓷、水泥、塑料、石膏、木材等。
⑤ 烘漆(烤漆)：涂于基体后需经烘烤才能干燥成膜的漆。 ⑥ 水溶漆、乳胶漆：可用水作稀释剂的涂料。水溶漆是以水溶
性树脂为主要成分的漆；乳胶漆是以乳胶(合成树脂)为主要 成分的漆。 ⑦ 大漆(天然漆)：特点是漆膜耐久性、耐酸性、耐油性、耐水 性、 光泽性均较好。 ⑧ 底漆：直接涂于基体表面作为面漆基础的涂料，有环氧底漆、 酚醛底漆等。 ⑨ 腻子：由各种填料加入少量漆料配制的糊状物。主要用于底 漆前，使基体表面平整。
后来的颗粒打在先行颗粒的表面上也变为扁平状，并产生机 械结合，逐渐堆积成涂层。
（二）涂层的结构与特性
喷涂层结构示意图
涂层的结构特点
1. 涂层的层状结构：由大量相互平行的碟形粒子互相 粘结而成；
2. 涂层的多孔结构（孔隙率最高达25%） ：因粒子碰 撞、变形和冷凝等过程的时间极短，；
3. 涂层中存在氧化物/氮化物夹杂：因与空气接触而造 成，其数量取决于热源、材料和喷涂条件；
主要用于零件的表面强化与修复，也可使其获得 某种特殊功能。
粘涂的一般工艺过程：
表面预处理（清洗、粗化、活化） → 配胶 → 涂敷（刮涂法、刷涂法、模压法等） → 固化 （室温或加热固化） → 后处理（如清理、修 整或表层机械切削、磨削加工）
§5.3 热喷涂
热喷涂技术是采用气体、液体燃料或电弧、 等离子弧、激光等作热源，使金属、合金、金 属陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它们的复 合材料等喷涂材料加热到熔融或半熔融状态， 通过高速气流使其雾化，然后喷射、沉积到经 过预处理的工件表面，从而形成附着牢固的表 面层的加工方法。
公共基础知识表面涂覆技术基础知识概述
《表面涂覆技术基础知识概述》一、引言表面涂覆技术作为一门重要的工程技术，在现代工业生产和日常生活中发挥着至关重要的作用。
它不仅可以改善材料的外观，还能提高材料的性能，延长其使用寿命。
从传统的油漆涂装到先进的纳米涂层，表面涂覆技术经历了漫长的发展历程，不断推陈出新，为各个领域的发展提供了有力支持。
本文将对表面涂覆技术的基础知识进行全面综合的概述，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、基本概念1. 表面涂覆的定义表面涂覆是指在材料表面覆盖一层具有特定性能的物质，以改变材料的表面性质。
这层物质可以是涂料、镀层、薄膜等，其目的是提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性、导电性、导热性等性能，或者赋予材料特殊的光学、电学、磁学等特性。
2. 涂覆材料的种类涂覆材料种类繁多，主要包括以下几类：（1）涂料：由成膜物质、颜料、溶剂和助剂等组成，可分为油性涂料、水性涂料、粉末涂料等。
（2）镀层：通过电镀、化学镀、热浸镀等方法在材料表面形成的金属或合金层。
（3）薄膜：采用物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法等技术制备的厚度较薄的涂层。
3. 涂覆工艺的分类涂覆工艺主要有以下几种：（1）喷涂：利用喷枪将涂料雾化后喷涂在材料表面。
（2）刷涂：使用刷子将涂料涂刷在材料表面。
（3）浸涂：将材料浸入涂料中，使涂料附着在材料表面。
（4）电镀：在电场作用下，将金属离子还原成金属沉积在材料表面。
（5）化学镀：利用化学反应在材料表面沉积金属或合金层。
（6）热浸镀：将材料浸入熔融的金属液中，使金属附着在材料表面。
三、核心理论1. 附着力理论附着力是指涂覆材料与基体材料之间的结合力。
附着力的大小直接影响涂层的质量和性能。
附着力的产生主要有以下几种机制：（1）机械结合：涂覆材料与基体材料之间通过机械嵌合作用产生结合力。
（2）物理结合：包括范德华力、氢键等作用，使涂覆材料与基体材料之间产生结合力。
（3）化学结合：涂覆材料与基体材料之间通过化学反应形成化学键，产生结合力。
05第五章表面涂敷技术
（10）复合喷涂丝
用机械方法将两种或更多种材料复合压制成 喷涂线材称复合喷涂丝。 不锈钢、镍、铝等组成的复合喷涂丝，利用 镍、铝的放热反应使涂层与多种基体（母材） 金属结合牢固，而且因复合了多种强化元素， 改善了涂层的综合性能，涂层致密，喷涂参 数易于控制，便于火焰喷涂。 因此，它是目前正在扩大使用的喷涂材料， 主要用于油泵转子、轴承、汽缸衬里和机械 导轨表面的喷涂，也可用于碳钢和耐蚀钢磨 损件的修补。
涂层结合机理
（1）机械结合
碰撞成扁平状并随基体表面起伏的颗 粒，由于和凹凸不平的表面互相嵌合， 形成机械钉扎而结合。
一般说来，涂层与基体表面的结合以机 械结合为主。
（2）冶金---化学结合 这是当涂层和基体表面出现扩散和合金 化时的一种结合类型，包括在结合面上 生成金属间化合物或固溶体。 当喷涂后进行重熔即喷焊时，喷焊层与 基体的结合主要是冶金结合。
（2）机械加工法
对轴、套类零件表面的粗化处理，可采用挑扣、 开槽、滚花等简便切削加工方法，这样它可限制 涂层的收缩应力，增加涂层与基体表面的接触面 积，提高涂层与基体以及涂层间的结合强度。 对涂层结合力要求不高的轴类工件，可在要求修 复的区域内进行车螺纹和滚压处理，形成粗糙表 面，一般为每厘米10条纹左右。 需高结合力时，则可车20条左右。车削形状为 阶梯状，阶梯的尖角最好加工成圆角，喷涂后不 易产生缺陷。
涂层与基体表面的温度差会使涂层产生 收缩应力，从而引起涂层开裂和剥落。
基体表面的预热可降低和防止上述不利 影响。但预热温度不宜过高，以免引起 基体表面氧化而影响涂层与基体表面的 结合强度。
一般基体表面的预热温度在200℃－ 300℃之间
5．非喷涂表面的保护
在喷砂和喷涂前，必须对基体的非喷涂表面进 行保护，其保护方法可根据非喷涂表面的形状 和特点，设计一些简易的保护罩。 保护罩材料可采用薄铜皮或铁皮。对基体表面 上的键槽和小孔等不允许外物进入的部位，喷 砂前可以用金属、橡胶或石棉绳等堵塞，喷砂 后换上炭素物或石棉等，以防止熔融的热喷涂 材料进入。
表面涂层技术
表面涂层技术表面涂层技术是一种有着重要作用的金属处理工艺，在目前的工业应用中，有着广泛的应用，如包括汽车、航空航天、机械、石油化工、冶金等工业部门。
表面涂层的定义是：将其他的材料分散在被处理物的表面，产生一层不同于原有物质的薄层，以达到材料结构的改善与性能的改善。
涂层的厚度一般在1~100μm之间，而厚度大约小于10微米的涂层叫做超薄涂层。
表面涂层技术是利用一定条件下高温、高压、电阻等方式，在金属基体表面或其它物体表面，将金属粉末、金属纤维和其它粉末材料熔化溶体、气体等混合材料精确涂覆，形成结构均匀的非金属薄膜层的一种工艺。
表面涂层技术具有广泛的应用可能性，主要有以下几种用途：一是空气阻力表面涂层。
空气阻力表面涂层是一种金属表面，能够有效抗氧化、防锈、减少空气摩擦力和改善表面精度的处理技术。
二是抗腐蚀表面涂层。
抗腐蚀表面涂层是一种利用化学特性，以保护金属表面不受腐蚀的技术。
三是耐热表面涂层。
耐热表面涂层指的是利用高温耐性和良好的绝缘效果，对那些需要长期经受高温环境的物体进行保护的表面处理技术。
四是金属表面涂层。
金属表面涂层简单地说，就是在金属表面施加一层金属的薄膜，以保护表面不受腐蚀、抗氧化、防锈等。
表面涂层技术广泛应用于不同行业，且广泛应用于多种表面处理，具有改善性能，降低摩擦系数，提高表面硬度，延长使用寿命，改善耐热性等优点。
但是由于涂层材料易尘埃堆积和脱落，所以需要经常进行清洁和维护。
此外，涂层技术也有一定的成本，必须进行严格的评估，以确保质量和性能。
表面涂层技术的应用范围极其广泛，能够解决很多表面处理技术的问题。
只有理解清楚涂层技术，以及其应用范围和评估成本，才能使用涂层技术正确解决表面处理问题。
表面涂层技术在航空发动机上的应用
表面涂层技术在航空发动机上的应用南京航空航天大学表面涂层技术是指将有机、无机或混合涂层采用刷涂、浸泡、喷涂等方法涂覆于构件表面上,从而改善构件表面性能的一门技术。
表面涂层能够对构件起到防护、密封、抗磨、抗冲击、减振、隔热等作用,而且技术工艺简单,可维修性好,大大提高了发动机构件可靠性,延长了发动机使用寿命,因此在航空发动机中得到了广泛应用。
1.保护涂层管路、附件、叶片、机匣、帽罩等发动机构件直接和大气接触,容易受到大气中水分、尘埃、盐、二氧化硫的侵蚀,因此,其不锈钢和钛合金材料的表面膜易发生局部腐蚀即点蚀。
涡轮叶片和燃烧室受到高温燃气冲刷,在热应力以及燃气中S 和O 元素的作用下发生化学反应,其晶界生成碳化物,造成贫铬区,在酸性物质作用下,材料表面沿晶面开裂,产生晶粒脱落即干腐蚀,经长期高温氧化形成氧化膜,氧化到一定程度之后,材料表面呈片状破裂或网状剥落,造成微损伤,受到微损伤的构件在振动作用下,会产生微裂纹,微裂纹扩展可导致构件断裂。
抗磨、抗冲击涂层等保护涂层可对构件起到改善工作条件、提高可靠性和延长使用寿命的作用。
抗磨、抗冲击涂层,包括叶片榫头和盘榫槽之间涂的耐磨涂层,高压压气机叶片型面上涂的有机硅耐磨涂层,压气机叶片阻尼凸台上涂的防止运转振动时叶片间相互撞击、摩擦、磨损的叶片振动涂层,涡轮叶片防热盐涂层等。
表1 列出了几种常用的保护涂层。
2.封严与密封涂层为了提高发动机效率,减少热损失,转、静子之间的间隙要小。
转动件在工作中由于受离心负荷和热气流温度场的影响而向外伸长,因此会和静子碰磨,从而危及发动机的安全。
为限制转、静子之间的间隙,又不使气流泄漏,在静子、转子叶片或封严蓖齿上涂覆软、硬涂层,用磨损涂层的方法来保持封严。
例如WP6 发动机压气机前轴承机匣涂覆的封严涂层,涡轮第 2 级导向叶片的封严环等。
有的静子叶片是插入静子内环的,二者的间隙造成气流损失,这时可采用密封涂层封住,这要求密封涂层耐温、抗振、柔软,长期不老化。
涂层技术概述ppt课件
研究项目
涂层或与界面有关的硬度 厚度测量 结合强度 摩擦,磨损性能和摩擦系数 表面形貌,粗糙度测量 表面形貌 显微组织结构,表面形貌 化学成分 相结构,晶粒尺寸, 应力分析等
硬度 厚度 划痕实验 摩擦磨损实验 光学显微镜 电子显微镜 能谱分析 XRD
涂层性能分析方法
3 4 5 6 7 8 9 10
矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
自然界的矿物分为10个硬度等级,所有的物体应 该在这个范围内
布氏硬度
压头: 球 (硬质合金或淬硬钢)
压头
布氏和维氏硬度
维氏硬度
压头: 金字塔形 (金刚石)
压头
样品
d
样品
1. 定位
方法：真空蒸镀,磁空溅射,电弧离子镀,激光辅助沉积,等离子辅助物理气相沉积,电
子束物理气相沉积等
特点：沉积速率慢,涂层质量好,适合一些精密的应用,如刀具模具,电子等行业
3.化学气相沉积技术（CVD）
方法：热丝CVD, 微波增强CVD, 等离子体增强CVD,有机化合物CVD 等 特点：绕射性好,可以生长一些高温下才能生长的薄膜,但沉积温度高.
显微硬度测量
2. 压痕
3. 硬度计算
纳米压痕方法
✓对于涂层硬度的测量,压痕深度一般小于涂层厚度的十 分之一,以避免基体的影响
磨痕仪
球坑法是一种简易实用的镀层厚度测试方法，球 磨后，在镀层样品上形成一球坑，通过正确的测 量分析，可快速得出镀层的准确厚度。
球
基体
涂层
划痕仪
用金刚石压头划出划痕,看涂层的破裂情况,用临界载荷评价涂层结合
4.湿法沉积
电镀,化学镀等 价格便宜.
4
机械结构的摩擦学与表面工程技术
机械结构的摩擦学与表面工程技术摩擦学是研究有关物体相对运动时表面接触与相互作用的科学。
在机械结构中，摩擦是一个重要的问题，因为它与能量损失、磨损、噪音和失效等相关。
为了减少摩擦带来的不利影响，科学家和工程师们研发并应用了各种表面工程技术。
在本文中，我们将探讨机械结构的摩擦学及其与表面工程技术的关系。
一、摩擦学的基本原理摩擦是由于两个物体表面间的相互接触引起的阻碍相对运动的力。
在微观层面上，摩擦力是由于表面不完全光滑，而导致表面间的接触和分离产生的。
表面粗糙度、压力、相对运动速度和接触材料的性质等都对摩擦力产生影响。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是在物体尚未开始相对运动时产生的阻力，而动摩擦力是物体开始相对运动后产生的阻力。
静摩擦力通常比动摩擦力大，当受到外力作用时，物体将首先克服静摩擦力才能开始运动。
摩擦力可以通过使用润滑剂来减小。
润滑剂通常是液体或固体，用于填充表面间的凹坑或提供一个滑动的界面。
润滑剂的选择取决于具体的应用，例如液体润滑剂常用于高速运动系统中，而固体润滑剂则更适用于高温环境。
二、表面工程技术在摩擦学中的应用表面工程技术是通过改变材料表面的特性来改善摩擦性能。
以下是几种常见的表面工程技术：1. 表面涂层技术：表面涂层技术包括在材料表面涂上一层具有特殊性能的材料。
这些涂层可以减小摩擦系数、增加润滑性以及提供保护层。
例如，钢件表面可以镀上一层具有低摩擦系数的金属，如镍或铜，以减小摩擦力并降低磨损。
2. 表面改性技术：表面改性技术主要通过物理或化学方法改变材料表面的性质。
蚀刻、沉积和离子注入等方法可以改变材料表面的组成和结构，从而改善摩擦性能。
例如，在钢件表面进行离子注入，可以形成一个硬度更高、耐磨性更好的表面层。
3. 表面磨削技术：表面磨削技术是通过切削或研磨材料表面来改变其形状和粗糙度。
通过磨削可以减小材料表面的粗糙度，从而减小接触面积和摩擦力。
此外，磨削过程还可以产生一个更加光滑的表面，降低与其他物体的摩擦。
材料表面工程第五章 堆焊与热喷涂技术
5.1 一 概述
堆焊：是借用焊接的手段对金属材料表面进行厚膜改质。 对本来是用一般材料制成的零件，通过堆焊一层高合金， 可使其性能得到明显的改善或提高。堆焊也是修复的方法
堆焊是一种熔焊工艺 ，堆焊就其物理本质和冶金过程 而言，具有焊接的一般规律，原则上已有的熔焊方法都可 以用于堆焊。
• (4)为防止工件变形，对批量较大的工件，应采用 专用工卡具，以防止变形。也可以采用预制反变 形法。对于工况条件为低应力磨料磨损的工件， 在基体表面堆焊成网格状焊道，就可以获得很高 的抗磨损性能，这样即可以降低成本，又可以防 止变形过大。
氧-乙炔堆焊
氧－乙炔火焰温度较低（3050～3100℃），火焰加热面 积大，可获得较低的稀释率（1﹪～10﹪），堆焊层厚度 较小，可在1㎜左右。氧-乙炔火焰尤其适用于堆焊碳化钨 管状焊丝，这种合金要求在堆焊时WC颗粒不熔化，这样 才能最好地发挥WC的耐磨性。
线材火焰喷涂
棒材火焰喷涂
气体燃烧热源
粉末火焰喷涂 超音速火焰喷涂
粉末火焰喷焊
热 喷 涂 方 法 的
气体放电热源
电弧喷涂 等离子喷涂
大气等离子喷涂
真空等离子喷涂 保护气氛等离子喷涂 水稳等离子喷涂 超音速等离子喷涂
种
等离子喷焊
类
电热热源
电容放电喷焊 感应加热喷涂
爆炸热源 激光热源
燃气重复爆炸喷涂 线材电爆喷涂
• (1)焊前清除工件表面上的油、锈。 • (2)将工件放平防止铁水流出。 • (3)用碳化焰将工件表面加热至半熔化温度，即呈现＂出
汗＂状态，此时添入堆焊材料进行堆焊。注意堆焊时不要 使母材完全熔化形成熔池。 • (4)堆焊时，焊丝和熔化区应处于还原焰的保护中，不得将 火焰急速移开，以防止堆焊金属氧化。 • (5)单层堆焊一般在2～3㎜厚，厚度不够时可用多层堆焊， 必要时可用火焰重熔堆焊层，以消除堆焊缺陷。
表面涂层技术
表面涂层技术表面涂层技术是当今重要的工艺流程之一，它可将一种特殊材质涂到物体表面，从而改变了物体本身的性能。
近年来，随着新材料和新技术的出现，表面涂层技术发展迅速，为很多领域的应用提供了方便，其中包括航空、航天、军事、电子、医疗等领域。
表面涂层技术的基本原理是在物体表面上涂装一种特定的涂料，从而改变物体本身的性能。
然而，为了得到一种质量高、性能稳定的涂料，需要完善的技术流程。
以下是表面涂层技术的基本步骤：1.喷涂：首先，将涂料注入涂装机，并对其进行对应的加热，以达到最佳的喷涂状态，然后将涂料喷涂到物体表面。
2.烘烤：涂装后，将物体放置在特定的烘烤箱中，以达到特定的温度、湿度、压力等条件，以使涂料表面可以完全固化。
3.研磨：在烘烤后，将涂装物体放置在研磨机中，进行研磨，以去除表面涂层中不必要的粉末和有害物质，以使涂料表面光洁平整。
4.检测：最后，对物体表面进行质量检测，确保其涂层表面质量满足要求，生产出合格的涂层物体。
表面涂层技术的应用十分广泛，其中包括航空、航天、军事、电子及医疗等领域。
航空航天领域：表面涂层技术可以在航空航天领域中使用，将特殊的保护涂料涂到飞机和其他航天器的表面，以防止外界环境的侵蚀和热损伤，延长使用寿命。
军事领域：军事领域中也广泛使用表面涂层技术，主要是为了改变装备的外观，使其不易被发现，以增加战斗力。
电子领域：电子领域中也大量使用表面涂层技术，主要用于改善电子元器件的耐腐蚀性，以增加电子元件的使用寿命和可靠性。
医疗领域：在医疗领域，表面涂层技术用于生产一些特殊的药物涂层设备，以提高药物的稳定性和可控性。
如今，随着新材料和新技术的出现，表面涂层技术将进一步完善和发展，为各行各业提供全面的表面改性技术，为人们提供更完善的服务。
总之，表面涂层技术具有广泛的用途，并已成为当今不可忽视的重要技术流程之一。
它通过对物体表面的涂装，可改变物体本身的性能，并且可以应用于航空航天、军事、电子和医疗等领域，为一系列的行业提供方便。
现代表面涂层技术
真空法
? 物理气相沉积、离子注入、化学气相沉积
? 在真空条件下，将金属气化成原子或分子，或者使其离子化成离 子，直接沉积到工件表面，形成涂层的过程，称为物理气相沉积， 其沉积粒子束来源于非化学因素，如蒸发镀溅射镀、离子镀等。 ? 高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程，称为离 子注入，如注硼等。 ? 化学气相沉积是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质 气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面 上沉积固态薄膜的工艺技术。
电子在电场和磁场中的运动
物理气相沉积
? 离子镀
? 基本原理是在真空条件下，采用某种等离子体电离技术，使镀料 原子部分电离成离子，同时产生许多高能量的中性原子，在被镀基 体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下，离子沉积于基体表面 形成薄膜。 ? 离子镀的基本特点是采用某种方法(如电子束蒸发磁控溅射，或 多弧蒸发离化等)使中性粒子电离成离子和电子，在基体上必须施加 负偏压，从而使离子对基体产生轰击，适当降低负偏压后，使离子 进而沉积于基体成膜。 ? 离子镀集蒸发镀和溅射镀为一体，沉积过程中既有靶材的蒸发、 又有离子轰击溅射。 ? 离子镀的优点如下：①膜层和基体结合力强。②膜层均匀，致密。 ③在负偏压作用下绕镀性好。④无污染。⑤多种基体材料均适合于 离子镀。
化学气相沉积
钻石
化学气相沉积
石墨烯
化学气相沉积
碳纳米管
化学气相沉积
化学气相沉积
?热分解反应
? 该方法在简单的单温区炉中，在真空或惰性气体保护下加热基体 至所需温度后，导入反应物气体使之发生热分解，最后在基体上沉 积出固体涂层。
?化学合成反应
? 化学合成反应是指两种或两种以上的气态反应物在热基片上发生 的相互反应，最终在基体上沉积出固体涂层。 ? 还原或置换反应、氧化、水解反应
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表面改性技术
等离子喷涂的新进展
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表面改性技术
（1）大功率
在高热能的条件下，配合高速喷嘴，使粉 末微粒速度增大，而获得高的动能，于是粉 末微粒在喷向基体表面时的热能和动能转化 为涂层的结合能就高，从而提高了涂层的结 合强度和涂层的致密度。
等离子喷涂的新进展
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等离子喷涂 表面改性技术
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等离子喷涂是以电弧放电产生等离子体作为高温热源， 以喷涂粉末材料为主，将喷涂粉末加热至熔化或熔融状 态，在等离子射流加速下获得很高速度，喷射到基材表 面形成涂层。 工作气体为氩气或氦气，工作温度高，可熔化所有金属， 喷涂效率高，涂层致密结合强度高。
输入功率，气体及流量，供粉速度，喷涂距离，喷涂角， 移动速度。
第五章 表面涂敷技术 表面改性技术
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1 表面涂装
2 热喷涂
3 堆焊 4 其它涂敷技术
5.1 表面涂装表面改性技术
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1.涂装相关概念 涂装：用有机涂料通过一定的方法涂覆于材料
或制件表面，形成涂膜的全部工艺过程。
油漆：植物油 涂料：合成树脂
涂料：概念广泛，传统涂料水性涂料、粉末涂料等
等离子喷涂的新进展
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表面改性技术
（3）新设备 ④ 水稳等离子喷涂 水稳等离子喷涂是一种高功率和高速等离子喷 涂方法, 它是在由高速旋转的水形成的隧道里产生 的弧中,水蒸气分解形成O2 和 H2 的等离子工作 气的喷涂方法。与气体等离子喷涂方法相比, 其焰 流温度更高体积更大更长, 特别是能量更高, 因而 特别适合于高熔点氧化物陶瓷的大量喷涂。
等离子喷涂的特点
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等离子喷涂由于能产生特别高的温度，所以它 可以喷涂任何一种可熔材料。 等离子喷涂层组织细密，氧化物夹渣少，气孔 率低，涂层与基体结合程度高，最高可达到 60N／ mm2，其结合机理以机械结合为主，在一些微区产 生了冶金结合和物理结合。
等离子喷涂的特点
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（2）Low Pressure Plasma Spraying Vacuum Plasma Spraying （a）涂层受氧化污染小，含杂质也少，故涂层的 质量优于大气环境下喷涂涂层。尤以对于氧敏感的 材料如钛、钽、铌等材料是理想的喷涂环境。 （b）在真空室内进行，所以减少了对周围环境的 污染；且噪音小，对操作者的健康是有利的。 （c）由于是计算机程控自动操作，故涂层的工艺 参数重复性好，涂层生产性能稳定；且能通过数理 统计选出最佳工艺参数，提高了涂层质量。
5.2 热喷涂
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热喷涂原理
5.2 热喷涂
机械结合：凸凹不平表面相互咬合
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物理结合：高速粒子撞击，晶格范围，范德华力
冶金结合：涂层粒子和基体产生扩散微区
粒子间结合：机械为主、扩散冶金也存在
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5.2 热喷涂
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各种基体材料：金属、玻璃、陶瓷、有机材料 喷涂材料种类广泛：金属、合金、陶瓷、有机
方法多样：有十几种之多。 喷涂工件不受限制：大面积、小工件均可 涂层厚度可控：几十微米到几毫米
5.2 热喷涂
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线材：碳钢丝、不锈钢丝、铝丝、铜丝、复合喷涂丝 及镍、铜、铝的合金丝等。锌丝 粉末：金属及合金粉末、陶瓷粉、复合材料粉末和塑 料颗粒等。镍基合金粉。 线材火焰喷涂：设备简单，价格便宜，手持操作，调节简 单，工件表面温度较低， 粉末火焰喷涂：颗粒由表面向内部融化，不存在破碎 和雾化，粉末粒度决定喷涂粒度，存在不同部分融化 不一致问题。
等离子喷涂的新进展
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（3）新设备 ④ 水稳等离子喷涂 优点：输出功率大(150 -200 kw), 涂层结合强 度是气体等离子喷涂涂层的2 - 3 倍, 并且涂层致 密, 其硬度、耐磨性和耐热冲击性能也有很大提高 ； 喷涂效率高, 喷涂能力最大为50 kg / h； 涂层 厚度可达20 mm；只需水和空气, 运行成本低, 比 其他喷涂方法经济。 缺点：焰流为氧化焰, 不适 喷涂容易氧化的材料。此外, 喷涂枪体积较大, 比 较笨重。
泳漆中的树脂和颜料移向工件，沉积在工件表面，烘干 后形成均匀的漆层。 生产效率高 安全环保：水 涂膜均匀、附着力好
5.1 表面涂装
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粉末涂装：以粉末形态进行涂装，经熔融或交联固化
形成涂膜。 树脂分子量大：质量、耐久性好 损失少：可回收 无溶剂：无毒
温度高、可涂厚膜
专用设备、调色难、薄层难、单涂层
等离子喷涂的新进展
（3）新设备
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③ 5500-2000型等离子喷涂设备
PRAXAIR-TAFA公司还开发出了类似Multicoat 的多功能喷涂系统GTS和大功率等离子喷涂系统 PlazJet（喷涂功率可以达到200kW），其中GTS 可以进行等离子喷涂、超音速火焰喷涂和电弧喷涂 。 PlazJet在国内已有数家用户。等离子喷源自的新进展材料科学与工程学院
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（3）新设备 ① Axial III型等离子喷涂设备 加拿大Mettech----三阴极轴向送粉等离子喷涂 系统。传统的枪外送粉方式是将粉末从径向送入等 子焰流，这样就会有部分粉末穿过或没有进入等离 子焰，降低了粉末的沉积效率，又影响了涂层质量。 而Axial III则可完全避免这些缺点。 Axial III轴向送粉喷枪包括3对相互独立的阳极和 阴极，从而实现真正意义上的轴向送粉。
等离子喷涂的新进展
（3）新设备
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② Multicoat 型等离子喷涂设备
Multicoat可以进行大气等离子喷涂（APS）、 真空等离子喷涂（VPS）和超音速火焰喷涂 （HVOF）。与以前的等离子喷涂设备相比， Multicoat将气体部分独立出来，这样既可以避免 其他电路对质量流量计的干扰，又可以避免氢气泄 漏发生危险，提高了系统的安全性。
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工件表面准备：洁净、粗糙、新鲜，酸洗或喷砂除氧 化皮，有机溶剂或碱水除污，车削、磨削、喷砂粗糙 预热：提高工件与熔滴接触温度，有利于咬合；降低 冷却速度（应力）；去除表面水分。 喷涂：火焰温度、供给速度、气体压力、喷涂距离、 喷涂角度、喷涂移动速度。
喷后处理：有孔结构，蜡或树脂封口。
5.1 表面涂装
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5.1 表面涂装
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5.1 表面涂装
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表面改性技术
烧蚀涂料：能够碳化、泡沸碳；美国火星的“海盗”号飞 船的舱身和外露部件均涂有一层12.7ｍｍ 厚的有机硅树脂 中的酚醛-玻璃珠-软木的绝缘层，耐摩擦产生的温度约 1482℃。
等离子喷涂的新进展
高沉积效率、高送粉速率 低孔隙率、较高的涂层硬度 对粉末粒度分布要求不高。
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喷涂WC-Co，Axial III可以比HVOF节省75%～ 80%的时间。目前，采用热喷涂工艺代替电镀铬成 为新的研究方向，Axial III已经在许多领域替代了 电镀铬，材料方面包括WC-Co，Cr-NiCr，Ti， NiCrBSi。此外，Axial III在制备要求较高的涂层方 面，如网纹传墨辊涂层、报纸印刷辊涂层等也具有 明显的优势。
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电弧喷涂的特点和应用 电弧喷涂与火焰喷涂相比，有下述优点： （1）生产率高，一般为火焰喷涂的三倍以上。 （ 2 ）成本低，其施工成本比火焰喷涂低 30% 以 上。 （ 3 ）热效率高，电弧热的利用率为 60% ～ 70% ， 火焰喷涂时火焰燃烧热的利用率仅为5%～15%。
等离子喷涂的新进展
（3）新设备
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② Multicoat 型等离子喷涂设备
Multicoat为全球最大的热喷涂公司—瑞士 SulzerMetco公司研制的最新型的等离子喷涂设备。 Multicoat的设计基于“平台”概念，即使用相同 的主平台，配备不同的软硬件及相应组件，可以实 现不同的喷涂工艺。
等离子喷涂的新进展
（3）新设备
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③ 5500-2000型等离子喷涂设备
美国PRAXAIR-TAFA公司开发的等离子喷涂系统。 采用专有软件实时控制和监测等离子弧的实际能量， 即净能量。 操作者键入优化参数后，控制模块控制整个工艺 过程，监测和实时显示喷枪效率，使系统参数根据 喷枪条件而反应，并作出相应调节以维护目标等离 子体能量，提供稳定的能量输出水平。
后，就可通过化学反应交联固化成膜。气干型、烘烤型、 两罐型、辐射型。
5.1 表面涂装
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涂装预处理
涂装
干燥固化
预处理：清除污垢、化学处理（磷化、钝化）、消 除缺陷、合适粗糙度。
涂布方法：各种类型
干燥固化：自然干燥、人工干燥（加热、照射）
5.1 表面涂装
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表面改性技术
与其它喷涂技术相比，等离子喷涂具有下列特点： （1）能够喷涂多种喷涂材料，尤其能喷涂熔点高 的难熔材料，如难熔金属、陶瓷、金属陶瓷及其它 特殊功能材料。 （2）可以选择惰性气体做为工作介质，减少了喷 涂粒子在飞行过程中的氧化反应。
等离子喷涂的特点
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表面改性技术
示温涂料：随温度变化而变颜色，晶型转变 、结构转变、脱水、分解、固相反应。