热喷涂技术的研究进展[精]
热喷涂技术研究进展-PPT课件
1、热喷涂技术概论
原理 热喷涂技术是一种将涂层材料(粉末或丝材) 送入某种热源(电弧、燃烧火焰、等离子体等)中 熔化, 并利用高速气流将其喷射到基体材料表面 形成涂层的工艺 。 涂层结构特点
特点
a. 能赋予基体以多种功能的表面； b. 设备轻便，可现场施工； c. 除喷焊外，对基材加热温度较低，工件 变形小，金相组织及性能变化也较小。 d. 喷涂操作的程序较少,施工时间较短,效率 高,比较经济。
微等离子喷涂
微等离子喷涂是20世纪90年代由乌克兰巴顿焊 接研究所开发的, 它的特点是具有层流等离子 射流、发射角只有2°~ 6°(普通的等离子枪的 发射角达10°~ 18°)、功率低( 1~ 3 kW )、基 体受热低、噪声小( 30~ 50 dB) , 可在极薄的基 体(如0.5mm厚的不锈钢薄板或1.0 mm 厚的锰 片)上进行喷涂。这种喷涂方法的功率虽低, 但 能量集中, 其束斑直径小于5 mm, 所以仍可喷 涂各种材料, 特别适宜制备小零件及薄壁件的 精密涂层, 且该设备重量轻, 适合于现场的维修 工作。
悬浮式等离子喷涂示意图
反应等离子喷涂
反应等离子喷涂是对真空等离子喷涂进一步改进的结果, 该方法在真空等离子喷涂过程中,在喷嘴出口处的等离子射 流中加入反应气体(如N2),反应气体与加热中的喷涂颗粒相 互作用,进而得到新的生成物。 例如,用这种方法可以获得TiN涂层,它是靠喷涂钛粉和注入 N2反应后得到的,其工作原理如图所示。TiN具有高熔点、 高硬度、耐磨、耐蚀等特点,并且还具有优良的导电性和超 导性。 反应等离子喷涂制备 TiN涂层克服了传统的物理或者化 学气相沉积(PVD及CVD)工艺 制备TiN 涂层,存在沉积速 率低、涂层厚度过薄的缺点,可制备纳米晶TiN涂层, 涂层厚度可达500µ m。
热喷涂技术论文（2）
热喷涂技术论文(2)热喷涂技术论文篇二热喷涂技术的研究现状与发展趋势【摘要】热喷涂技术拥有着巨大的发展优势，且被广泛应用在工程领域方面。
综述了热喷涂技术的研究现状以及未来的发展趋势，主要介绍了超音速火焰喷涂技术、火焰喷涂技术、电弧喷涂技术、等离子喷涂技术、冷喷涂技术与超音速电弧喷涂技术等，并简洁了这些技术的研究发展趋势与实际应用。
【关键词】热喷涂技术;研究现状;发展趋势热喷涂技术是利用某种热源使得喷涂材料受热呈现熔融或者是半熔融状态，再将其喷射到需要涂敷的基体表面，从而可以形成一层比原基体材料涂层性能优异的涂层，使得工件的表面性能更加优异，或是使得工件形成一种或多种原基体材料不具备的表面性能膜状组织结构。
热喷涂涂层具有耐磨损、隔热以及耐高温等性能，并且能够实现对出现磨损、被腐蚀的零件以及因加工出现误差的零件进行必要的有效修复。
热喷涂技术是表面工程的重要组成部分，在工业与科学技术快速发展的今天，喷涂技术在航空航天、石油化工以及机械制造等众多的领域中应用广泛。
本文主要介绍了超音速火焰喷涂技术、火焰喷涂技术、电弧喷涂技术、等离子喷涂技术、冷喷涂技术与超音速电弧喷涂技术等，并简洁了这些技术的研究发展趋势与实际应用。
1 超音速火焰喷涂技术1.1 超音速火焰喷涂的发展超音速火焰喷涂(HVOF)是在上个世纪80年代初期由普通的火焰喷涂技术发展而来的一种新型的喷涂技术。
该项技术主要是以氢、丙烯、乙炔以及煤等作为燃料，以氧气作为助燃剂，在特殊的喷嘴中进行燃烧或者是在专门的燃烧室进行燃烧，形成温度高达2000℃-3000℃，速度快至2100m/s的超音速火焰，与此同时将各类粉末送进火焰中，使得粉末粒子呈现熔化或是半熔化状态，并高速运转撞击至基体表面从而在基体表面形成涂层，此类涂层比普通火焰喷涂的涂层更加结实紧密。
1982年在美国出现了第一代超音速火焰喷涂装置，随后超音速火焰喷涂技术得到了长足的发展。
1.2 超音速火焰喷涂原理超音速火焰喷涂以氢、丙烯、乙炔以及煤等作为燃料，利用氧气作为助燃剂，在特殊的喷嘴中进行燃烧或者是在专门的燃烧室进行燃烧产生的高温高速的火焰。
热喷涂技术应用与发展调研分析
热喷涂技术应用与发展调研分析热喷涂技术是一种表面强化和修复的高温技术，通过将涂层材料加热至熔化状态并高速喷射到工件表面，形成一层致密的涂层，从而达到防腐、耐磨、隔热等表面处理目的。
本文将对热喷涂技术的应用领域、技术优势、发展趋势等方面进行调研分析。
热喷涂技术在各个领域都有广泛的应用，主要有以下几个方面：工业领域：热喷涂技术在工业领域的应用十分广泛，如石油化工、电力、制药等。
例如，在石油化工行业中，可以利用热喷涂技术对设备进行防腐处理，提高设备的耐用性和安全性。
汽车领域：汽车行业是热喷涂技术的重要应用领域，主要用于发动机、底盘、车身等部位的防腐、耐磨和隔热处理。
机械领域：机械设备在运转过程中会产生磨损和腐蚀，热喷涂技术可以为机械设备提供有效的表面保护。
例如，在矿冶设备中，利用热喷涂技术可以提高设备的耐磨性和耐腐蚀性。
高效：热喷涂技术可以快速高效地完成大面积表面处理，提高生产效率。
耐磨：热喷涂材料具有高硬度、高耐磨性等特点，可以延长设备的使用寿命。
防腐：热喷涂技术可以形成致密的涂层，有效防止腐蚀，提高设备的耐久性和安全性。
隔热：热喷涂技术可以形成一层隔热材料，有效降低设备表面的温度，提高设备的使用安全性。
经济：热喷涂技术成本较低，可以降低生产成本，提高经济效益。
随着科学技术的不断进步，热喷涂技术也在不断发展创新。
未来，热喷涂技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：新材料的应用：随着新材料的不断涌现，热喷涂技术的材料选择范围也越来越广，未来将会有更多新型、高性能的材料应用于热喷涂技术中。
高能束技术的应用：高能束流技术如激光、等离子等在热喷涂技术中的应用将更加广泛。
这些技术的应用可以提高热喷涂层的结合强度和致密性，进一步提高表面处理的质量和效率。
智能化技术的应用：智能化技术在热喷涂技术中的应用将成为未来的发展趋势。
通过引入机器人和自动化技术，可以实现热喷涂过程的自动化和智能化控制，提高生产效率和产品质量。
热喷涂技术应用及研究进展与挑战
热喷涂技术应用及研究进展与挑战李长久【摘要】热喷涂作为重要的表面工程技术之一,是通过在材料表面制备材料保护涂层与功能涂层,赋予基体材料没有,但服役环境所必须的表面性能的方法.由于热喷涂可以制备从超过50％孔隙缺陷含量到接近完全致密的任意材料的涂层,基于缺陷控制可满足从可磨耗、耐高温隔热、耐磨损与耐腐蚀等不同服役要求,经过100余年的发展已经形成了包括等离子喷涂、超音速火焰喷涂、电弧喷涂、普通火焰喷涂等一系列方法,已经成为在众多产业领域,包括航天航空、交通运输、石油化工、电力能源、冶金钢铁、纺织与造纸、机械制造等,提高产品寿命与竞争力不可或缺的技术.制备可以提供耐磨损、耐环境腐蚀防护、耐高温隔热防护等保护涂层是热喷涂尤为重要的应用方面,热喷涂作为可显著提升结构零件耐磨损的涂层制备方法应用非常广泛,但在动载如冲蚀、空蚀、疲劳磨损、或高应力磨料磨损条件下,涂层材料的耐磨性能尚不能完全发挥;由于涂层总是存在一定的孔隙,难以以制备态直接用作长效耐腐蚀防护涂层,适当的封孔处理成为其用作耐腐蚀涂层的必要条件;包括以燃气轮机热障涂层为代表的耐高温隔热涂层等在航空与地面重型燃机中的应用,在欧美热喷涂市场中约占比60％,随着我国燃气轮机技术的发展,该市场潜力有望逐步得到发掘.热喷涂耐磨损涂层性能的进一步提升不仅需要开发新型硬质耐磨材料以及宽温域自润滑材料,还需要结合材料开发,发展可使粒子间结合充分的涂层制备方法,其次,基于涂层结构特征与服役性能关系控制磨损服役条件,防止源于粒子间脱落的加速磨损是确保长效磨损保护的基础.如何制备在喷涂态即可满足腐蚀介质不浸渗的致密涂层依然是热喷涂耐腐蚀涂层制备需要攻克的挑战.冷喷涂、等离子喷涂、物理气相沉积、液料热喷涂等新方法近年来发展迅速,与这些方法相配套的材料制备技术的发展将是这些新方法得到广泛应用的基础.新能源、医疗、民生、半导体等对导电、催化、生物活性、绝缘、耐刻蚀等功能涂层的需求也将有力推动热喷涂技术的发展.本文将结合目前热喷涂技术在国内外的应用现状与存在的问题,展望热喷涂技术进一步发展过程中有待解决的主要挑战性技术问题,为本领域技术人员合理认识热喷涂技术的特点,直面挑战,深入开展开发与基础研究,推动技术提供参考.【期刊名称】《热喷涂技术》【年(卷),期】2018(010)004【总页数】22页(P1-22)【关键词】热喷涂;涂层应用;耐磨损;耐腐蚀;涂层设计;涂层组织;保护涂层;功能涂层【作者】李长久【作者单位】西安交通大学,陕西省西安市 710049【正文语种】中文【中图分类】TG174.40 引言80%以上机械零部件的失效通常由表面磨损与腐蚀而引起，每年由此造成的损失可达国民生产总值的10%以上，因此，通过各类表面工程技术将具有优越耐腐蚀或耐磨损性能的材料覆于满足承载能力要求的普通结构件表面，构筑复合结构材料已经成为提高机械零部件服役效能、零部件附加价值与产品核心竞争力的重要方法。
热喷涂技术的研究现状与发展
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热喷涂技术的研究现状与发展
吐尔逊 ・ 斯地 克
摘 要 本文阐述了各种热喷涂技术的原理和特点， 综述了热喷涂技术的研究现状与应用，
并 对 纳 米 热 喷 涂 技 术 的 研 究 展望 进 行 了探 讨 ． 热喷 涂 技 术具 有 工 艺 灵 活 ， 工 方 便 ， 应 性 强 及 施 适 经 济 效 益 好 等 优 点 ， 广 泛 应 用 于 宇 航 、 械 、 工 、 通 、 质 、 金 、 筑 等 － ｑ 部 门 ， 获 得 被 机 化 交 地 冶 建 ￣＿ ｋ 并
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镁合金热喷涂研究进展
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Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｍａ ｎｅ ｉ ｍ ｌｏ ｇ ｓｕ ａ ｌｙ；ｔ ｅ ｍ ａ ｐ ａ ｉｇ；ｆａ ｐ ａ ｉ ｇ；ａ ｃ ｓ ｒ ｙ ｎ ｈ ｒ ｌｓ ｒ ｙｎ ｌ ｍｅ ｓ ｒ ｙ ｎ ｒ ｐ ａ ｉ ｇ；ｐｌｓ ｐ ａ ｉ ｇ ａ ｍａ ｓ ｒｙ ｎ
镁 合 金 是 最 常 用 的 轻 合 金 之 一 （ 镁 密 度 为 纯 １７ ／ｍ ）其 比强度 高 于某 些高 强 钢 和铝 合 金 ． ．４ｓｃ ， 此外 ， 还具 有 良好 的铸 造性 、 电屏蔽 性 、 冲击减 震 抗 性 和无 毒 、 回收性 等 特 点 ， 可 因此 被 誉 为是 “ １世 ２ 纪 的绿 色 工 程 材 料 ” 为 降 低 能 耗 和 减 少 废 气 排 ．
弧喷涂和等离子 喷涂等） 的特点及 国内外研究现状 ， 并指 出了镁合金 热喷涂技术的发展趋势． 关键词 ： 镁合 金 ； 喷涂 ； 热 火焰 喷涂 ； 电弧喷涂 ； 等离子 喷涂
中图 分 类 号 ： Ｇ ７ ． Ｔ １４ ４ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ３— ８ ７ ２ １ ）３— ２ ９— ６ １７ ４０ （０ ０ ０ ０ ４ ０
放， 用镁 合 金替 代 汽车 上 的钢铁 构件 已成为 近年 来 发 展趋 势 之一 ， 航空航 天 中的应用 前 景也 将越 来 在 越 广 ． 卜
方法 ， 也是 提 高镁 合 金 的摩 擦 磨 损性 能 和耐 高 温 、
结晶器铜板热喷涂技术的研究进展
材料丰 富 ， 能赋予 工件表 面以耐 磨 、 耐蚀 、 高 温 、 抗 绝缘 、 隔热 等多种 功能 ， 并且工 艺及操 作简 便 、 敏 ， 别适 合 现场施 工 灵 特 和工件 局部修 复等特 点 ， 因此得 到 了广 泛 应用 。随着 近 年来 热喷涂技 术 的进 步 ， 如低压 等离 子喷涂 ， 高能 、 速 等离 子喷 高
结晶 器铜 板 热喷涂技 术的研 究进展 ／ 祝
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结 晶器铜 板 热 喷ห้องสมุดไป่ตู้技 术 的研 究进 展
祝 林 ， 张 立 李云涛 赵 ， ， 素ｈ ， 王 俊 储双杰。 ，
（ 上 海 交 通 大 学 材 料 科 学 与 工 程学 院 ， 海 ２０ ４ ； 宝 山 钢 铁 股 份 有 限公 司 ， １ 上 ０２０２ 上海 ２ １０ ） ０ ９ ０
摘要
高作业率 、 高浇注速度的连铸技 术要 求结 晶器具有 高强度 、 高耐磨性和耐腐蚀 性， 热喷涂技术 可达 到改
善其表 面性能的 目的。通过 阐述超音速 火焰喷涂涂层材料 在铜基体上 的应 用现状及 对比分析各种 封孔剂 降低涂层 孔隙率的效果后发现 ， 用超音速火焰喷涂金属 陶瓷涂层 ， 采 并且 选用合适 的封孔剂进行封孔 处理 ， 以有效地提 高结 可 晶器的耐磨性和耐腐蚀性 ， 并显著提 高结晶器的寿命 。
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ＷＡＮＧ ｕ Ｃ Ｊ ｎ ， ＨＵ ｈ ａ ｇｉ Ｓ ｕｎ ｊ ｅ
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热喷涂材料的研究和开发
热喷涂材料的研究和开发随着人们生活水平的不断提高，高性能材料逐渐成为了各个领域的研究重点。
其中，热喷涂技术（HVOF）作为一种新型的涂覆材料技术，日益得到大家的重视。
它不仅可以为材料表面提供良好的保护性能，还可以改善材料的强度、耐磨性和附着力等物理性能。
本文将探究热喷涂材料的研究和开发，以期为相关领域的研究人员提供一些有价值的参考。
一、热喷涂技术的原理热喷涂技术是一种通过高温气流将粉末状材料喷射到被涂覆物表面的工艺。
它主要由热喷涂设备和喷涂材料两部分组成。
喷涂材料包括金属涂料、陶瓷涂料、聚合物涂料和生物涂料等。
其中，金属涂料和陶瓷涂料是应用最为广泛的两种材料。
在喷涂过程中，热喷涂设备将粉末状的金属或陶瓷材料喷射到被涂覆物的表面，产生高速热流和热冲击。
荷载作用下材料表面的块状粒子会在接触面产生相互作用产生挤压变形和塑性变形，这部分形变随后就会转化为应变能，并通过产生的各种塑性流动来向整体变形传递，从而产生整体的形变。
在热喷涂技术的使用过程中，使用曲线光谱重点关注于热喷涂后的材料表面和形态。
通过对材料表面和形态的分析，我们可以推断出材料的物理性能、化学性质和微观结构等方面的信息。
二、热喷涂材料的研究与开发随着热喷涂技术的发展，近年来对热喷涂材料的研究与开发也得到了迅速发展。
热喷涂材料的研究领域广泛，包括化学、物理、机械、材料科学等不同领域。
其主要目标是优化材料的物理性能，以满足不同领域的需求。
其中，以下几点是热喷涂材料研究方向的集中：1. 金属涂料：金属涂料是热喷涂材料研究的重点。
其主要功能包括提供高耐磨性、耐磨性、防腐性和化学稳定性等。
目前，大多数金属涂料是由铝、锌、铜、钛、镍等单一或合金材料组成。
相比于其他材料，金属涂料更可靠、更精准，并且能够在各种温度和环境中工作。
2. 陶瓷涂料：陶瓷涂料在热喷涂技术中的应用也很广泛。
其应用不仅可以提高原材料的防磨损和防腐蚀性能，还可以增加材料的粘附性和抗剥离性能。
热喷涂技术的最新研究应用现状
热喷涂技术的最新研究应用现状摘要提高热喷层的致密性，减少其孔隙，可以防止涂层过早腐蚀，延长其使用寿命。
简述了热喷涂层孔隙出现的原因;介绍了减少热喷涂层孔隙率、提高涂层耐腐蚀性能的方法;指出了提高热喷涂层耐腐蚀性能的发展方向。
通过系统介绍钢桥防腐蚀的必要性、热喷涂防腐蚀主要方法、国内外热喷涂技术的主要标准，列举了一些国内外钢桥热喷涂防腐蚀应用实例，希望可以为我国钢桥的设计、建造、维修、养护工作提供一定的参考。
关键词：钢桥;防腐蚀;热喷涂;技术;应用；涂层致密性;重熔处理;喷涂工艺;封孔处理一、前言热喷涂技术能赋予材料表面一些特殊的性能，如提高耐腐蚀性、电绝缘性、耐磨减摩、抗高温氧化性及电磁屏蔽吸收等功能。
热喷涂层材料可以是金属、金属合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料以及复合材料等，其涂层广泛应用于航空航大、石油化工、机械制造、冶金、交通运输、建筑等领域。
但是，热喷涂层的表面和内部会存在一定数最的孔隙，服役于腐蚀环境时，腐蚀介质会通过这些孔隙穿过涂层，直至基体，对基体产生腐蚀。
腐蚀产物会在涂层/基体界ICI积累，其疏松的结构特征以及体积膨胀会导致涂层龟裂、脱落，以致涂层失效比习;同时，涂层孔隙还会降低涂层与基体之间和涂层内部的结合强度，影响涂层使用寿命。
因此，如何减少或消除涂层中的孔隙己成为完善热喷涂层制造技术的一个重要研究方向。
二、提高热喷涂层致密性技术的研究现状及发展方向1、热喷涂层孔隙出现的原因热喷涂层是由无数熔融或半熔融的变形粒子互相交错呈波浪式堆叠在一起而形成的层状组织结构。
在常规大气环境喷涂过程中，这些变形粒子与周围介质发生氧化反应，而使涂层中出现氧化物。
变形粒子在交错堆叠的过程中，由于飞行速度和温度不同，使得不断堆叠起来的涂层呈现出明显的不规则状，导致堆叠粒子之间存在缝隙或孔洞。
在冷却凝固过程中，若熔融粒子间析出的气体来不及从粒子堆内逸出，就会在涂层中形成气孔。
同时，变形粒子随温度的不断降低而产生收缩，若得不到液相的及时补充，也会在涂层中形成孔洞。
热喷涂铁基非晶涂层的研究进展
热喷涂铁基非晶涂层的研究进展陈文波，焦 健，唐定兵（中国电子科技集团有限公司第九研究所（西南应用磁学研究所），四川 绵阳 ６２１０００）摘 要：铁基非晶涂层因其特殊的无序结构而具有各向同性，同时兼有高强度、高韧性和优良的耐磨耐蚀性等特性。
热喷涂具有可喷涂材料范围广、不受基体形状和尺寸限制等特点是制备铁基非晶涂层的重要手段之一。
本文针对热喷涂制备铁基非晶涂层的研究进展，从涂层成分调控和性能研究等方面进行了综合评述。
在综合前人研究成果的基础上对热喷涂制备铁基非晶涂层的发展进行了展望。
关键词：热喷涂；铁基非晶涂层；力学性能；喷涂工艺中图分类号：ＴＧ１７４．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１７－０１７１－２Research progress of thermal sprayed Fe-based amorphous coatingsCHEN Wen-bo, JIAO Jian, TANG Ding-bing（Ｔｈｅ Ｎｉｎｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． （Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ａｐｐｌｉｅｄ ｍａｇｎｅｔｉｓｍ），Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｆｅ－ｂａｓｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏａｔｉｎｇ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｈｉｇｈ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｗｅａｒ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｄｉｓｏｒｄｅｒｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅｒｍａｌ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｅ－ｂａｓｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏａｔｉｎｇｓ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｆｒｅｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｔｒｉｘ ｓｈａｐｅ ａｎｄ ｓｉｚｅ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｆｅ－ｂａｓｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｉｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏａｔｉｎｇｓ． Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ， ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｅ－ｂａｓｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏａｔｉｎｇｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｐｒａｙｉｎｇ ｉｓ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Keywords: ｔｈｅｒｍａｌ ｓｐｒａｙｉｎｇ； Ｆｅ－ｂａｓｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｏａｔｉｎｇ； ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ； ｓｐｒａｙｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ非晶材料是一种亚稳态材料具有长程无序的特殊结构同时不存在位错、晶界等晶体缺陷。
热喷涂技术.
齐鲁工业大学|机械与汽车工程学院热喷涂技术的研究综述孙*（齐鲁工业大学机械与汽车工程学院 20130102****）摘要：本文介绍了热喷涂技术的由来，发展历程，工艺特点（热喷涂工艺的优缺点），基本概念，总结了热喷涂技术的应用状况，探讨了新工艺、新材料在热喷涂技术中的应用前景。
关键词：表面处理；热喷涂；热喷涂的优缺点；热喷涂的应用进展前言：高新技术的飞速发展对提高金属材料的性能、延长仪器设备中零部件的使用寿命提出了越来越高的要求。
而这两个方面的要求又面临高性能结构材料成本逐年上升的问题。
近年来，表面工程发展很快，尤其是热喷涂技术获得了巨大的进展，为解决上述问题提供了一种新的方法。
热喷涂技术是一种将涂层材料 (粉末或丝材 )送入某种热源 (电弧、燃烧火焰、等离子体等 )中熔化，并利用高速气流将其喷射到基体材料表面形成涂层的工艺。
由于热喷涂技术可以喷涂各种金属及合金、陶瓷、塑料及非金属等大多数固态工程材料，所以能制成具备各种性能的功能涂层，并且施工灵活，适应性强，应用面广，经济效益突出，尤其对提高产品质量、延长产品寿命、改进产品结构、节约能源、节约贵重金属材料、提高工效、降低成本等方面都有重要作用。
热喷涂涂层具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温和隔热等优良性能，并能对磨损、腐蚀或加工超差引起的零件尺寸减小进行修复，在航空航天、机械制造、石油化工等领域中得到了广泛的应用【1-3】。
热喷涂发展现状：1、热喷涂技术的由来热喷涂是指采用氧—乙炔焰、电弧、等离子弧、爆炸波等提供不同热源的喷涂装置，产生高温高压焰流或超音速焰流，将要制成涂层的材料如各种金属、陶瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末的固态喷涂材料，瞬间加热到塑态或熔融态，高速喷涂到经过预处理（清洁粗糙）的零部件表面形成涂层的一种表面加工方法。
我们把特殊的工作表面叫“涂层”，把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。
热喷涂技术最早出现在 20世纪早期的瑞士，随后在前苏联、德国、日本、美国等国得到了不断的发展，各种热喷涂设备的研制、新的热喷涂材料的开发及新技术的应用，使热喷涂涂层质量不断得到提高并开拓了新的应用领域【4】。
热喷涂汽车发动机气缸内壁涂层的研究进展
热喷涂的工艺方法
3.1.1 喷涂材料特性 喷涂材料是指经热喷涂后，覆盖在基体表面的涂层材料。喷涂材料本身的成分和组织结构 等特性，极大影响着最终涂层的性能。喷涂材料的特性主要包括材料种类、粉末颗粒分布、 颗粒形状、粗糙度等。喷涂材料的致密度越高，流动性越好，颗粒分布越均匀，形状越细 小(接近球形)，表面粗糙多孔，则最终涂层的效果越好。但是如果颗粒尺寸和质量太小， 由于粉末的团聚效应，粉末比较难以均匀地输送，反而会影响最终涂层效果 ZHOU等[5]以合金板作为基体，通过高速火焰喷涂工艺，分别将尺寸分布均为-45μm～ +15μm的Cr3C2-WC-NiCoCrMo粉体(I)和Cr3C2-NiCr粉体(II)作为喷涂材料，分别制备了含 有粉体(I)(II)涂层的合金板，并通过盐雾试验研究了两种涂层的耐热腐蚀性 结果发现，两种粉体涂层合金板的涂层腐蚀厚度，分别为8μm和25μm，说明粉体(I)相对 于粉体(II)有更优良的耐热腐蚀性
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1 背景 2 热喷涂技术的原理 3 热喷涂的工艺方法 4 未来展望
热喷涂汽车发动机气缸内壁涂层的研究进展
第一章 背景
PART 1
第1部分
背景
背景
为了应对全球变暖，达到越来越严格的汽车尾气排放标准，车辆制造商 采用各类技术以减少汽车发动机的油耗和尾气排放量
工程技术人员提出并研究了许多方案，如减轻车身自重，使用混合动力 或电力车辆，减少发动机部件间的摩擦等
热喷涂的工艺方法
3.2.3 粉末颗粒尺寸 一般来说，涂层粉末颗粒尺寸越小，粉末的熔融效果越好，而 且飞行速率越快，则涂层的密度越高，涂层组织之间结合越强 但是过往研究也有发现，越大的颗粒，在熔融过程中，有利于 排出空气，从而降低空气含量，则涂层孔隙率越低 ZHANG等运用大气等离子喷涂技术，采用三种尺寸分别为 33μm、66μm、84μm的颗粒合金粉末，来制备铁基无定型涂 层
热喷涂技术的原理及应用实验报告
热喷涂技术的原理及应用实验报告一、引言热喷涂技术是一种常用的表面涂覆技术，通过高速喷射热能将粉末或线状材料熔化，并在基材表面形成涂层。
本文将介绍热喷涂技术的原理以及在实验中的应用情况。
二、热喷涂技术的原理热喷涂技术基于热能喷射原理，通过将热能引入喷枪中，使喷口处的涂层材料达到熔化状态，然后以高速喷射到基材表面。
热喷涂技术主要包括燃烧喷涂和等离子喷涂两种方式。
2.1 燃烧喷涂原理燃烧喷涂是利用火焰的高温将涂层材料加热至熔化状态的技术。
其原理可以分为两个步骤：1.燃烧产生高温火焰：在喷涂枪中，燃烧剂和氧气混合燃烧产生高温火焰。
这种高温火焰可以使涂层材料达到熔化状态。
2.喷涂涂层：熔化状态的涂层材料通过高速喷射到基材表面，形成一层均匀的涂层。
涂层在快速冷却后变得致密，并具有良好的附着力。
2.2 等离子喷涂原理等离子喷涂是利用电弧放电将涂层材料加热至熔化状态的技术。
其原理可以分为三个步骤：1.弧电离气体：在喷涂枪中，高压电源产生电弧，将气体电离，形成等离子体。
等离子体产生的高温可以使涂层材料达到熔化状态。
2.喷涂涂层：熔化状态的涂层材料通过高速喷射到基材表面，形成一层均匀的涂层。
等离子体的高温状态有利于涂层材料的熔化和喷射。
3.冷却和固化：涂层在快速冷却后变得致密，并具有良好的附着力。
三、热喷涂技术的应用实验3.1 实验目的本实验旨在研究热喷涂技术在材料表面涂覆方面的应用情况，并对涂层性能进行评估。
3.2 实验材料和设备实验材料：使用钴基和铝基合金粉末作为涂层材料。
基材使用不锈钢板。
实验设备：燃烧喷涂设备和等离子喷涂设备。
3.3 实验步骤1.准备基材：将不锈钢板进行表面处理，保证其干净无杂质。
2.准备涂层材料：将钴基和铝基合金粉末进行筛选和混合。
3.燃烧喷涂实验：将喷涂枪调整到适当位置，控制喷涂距离和喷涂速度，进行燃烧喷涂实验。
4.等离子喷涂实验：将喷涂枪调整到适当位置，控制喷涂距离和喷涂速度，进行等离子喷涂实验。
热喷涂技术的应用与展望
热喷涂技术的应用与展望摘要：本文综述了热喷涂工艺的特点、分类以及在不同行业的应用和研究现状，并对热喷涂技术的发展趋势进行了展望。
关键词：热喷涂；涂层；应用0引言热喷涂是一种采用专用设备利用热源将金属或非金属材料加热到熔化或熔融状态，借助焰流或外加的推力将熔滴雾化或推动熔粒成喷射的粒束以一定速度喷射到经过制备的基体表面形成某种功能的涂层，以提高机件耐蚀、耐磨、耐热等性能的新兴表面工程技术[1-2]。
热喷涂技术在航空航天、机械制造、石油化工、电力设备维修，造纸业等领域中得到了广泛的应用，并取得了良好的经济效益[3]。
热喷涂成为金属表面科学领域中一个十分活跃的学科。
1 热喷涂工艺特点热喷涂技术从上世纪初开始出现到现在已有几十年的历史了，热喷涂工艺、设备、喷涂材料以及施工都有了突飞猛进的发展，从早期制备一般装饰性和防护性表面,发展到制备各种功能的功能性涂层；由旧件的修复工艺发展成新产品的强化工艺；由单一涂层发展到多层的包括产品失效分析、涂层设计、工艺设计和施工以及质量检测和控制在内的系统工程,成为像铸、锻、焊、热处理一样的、独立的热加工工艺。
热喷涂技术与其他各种表面技术相比，有许多自身的特点[4]：(1)喷涂材料的选择范围广泛，它几乎包括所有的固体材料。
(2)选择合适的工艺方法几乎能在任何固体材料表面上进行喷涂，这是其它表面技术无法实现的。
(3)一般不受施工场所的限制，既可以在室内喷涂，又可以现场施工。
(4)一般不受工件尺寸及形状限制，既可对工件进行大面积喷涂，也可以对工件进行局部喷涂。
(5)涂层厚度可以在几十微米到几毫米范围内控制。
(6)除喷熔外，热喷涂工艺对基体材料热影响小，并且可以进行控制，它不会影响基体金属的金相组织和机械性能。
(7)能够使涂层具有不同功能，尤其是复合功能。
(8)热喷涂的生产率高.(9)与其他堆焊方法比较，火焰喷熔层和等离子喷熔层的冲淡率较低，而且表面成形平整、光滑、加工余量少。
热喷涂法制备钼系涂层的研究进展
热喷涂法制备钼系涂层的研究进展高名传;童向阳;汪洪生【摘要】本文介绍了常用热喷涂方法的原理及特点,包括火焰喷涂、电弧喷涂、大气等离子喷涂、真空等离子喷涂、超音速火焰喷涂和爆炸喷涂.从耐磨、减摩、抗高温氧化、耐蚀、强化等几个方面重点叙述了利用热喷涂法制备Mo-O系、Mo-S 系、Mo-Si系、Mo-C系以及钼系非晶-纳米晶5类钼系涂层的特点,并针对不同涂层性能要求选取合适的工艺方法进行了简要概括.【期刊名称】《中国钼业》【年(卷),期】2014(038)006【总页数】7页(P41-47)【关键词】钼;涂层;钼系涂层;喷钼【作者】高名传;童向阳;汪洪生【作者单位】武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;武汉材料保护研究所,湖北武汉430030;武汉材料保护研究所,湖北武汉430030【正文语种】中文【中图分类】TG174.40 前言热喷涂技术是以火焰或电弧为热源将材料加热至熔融或半熔融状态，并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层，赋予基体表面特殊功能的一种工艺方法［1］。
钼及钼系合金熔点高、硬度高、热膨胀系数小，具有优良的耐腐蚀性、耐磨减摩性能、耐烧蚀性和高温强度［2］。
同时，由于钼与铁基合金的自粘结性，常作为粘结底层使用［3］，热喷涂技术因其焰流温度高、能完全熔化钼系合金等优点广泛用于制备钼系涂层。
1 热喷涂方法1.1 火焰喷涂［4］火焰喷涂(FS:Flame Spray)是以氧—乙炔焰为热源，将进入焰流的喷涂材料加热至熔融或半熔融状态，并以较高速度喷射到基体表面，形成涂层。
喷涂材料可用粉末、丝材和棒材。
火焰喷涂涂层孔隙率大(＞10%)，结合强度较低(＜30 MPa)，但设备简单，操作简便，经济性好，因此应用广泛，尤其适用于自熔性合金喷涂。
1.2 电弧喷涂［5］电弧喷涂(AS:Arc Spray)是在两根喷涂丝间引燃电弧，利用电弧产生的热量熔化喷涂丝材，通过压缩空气使其雾化，雾化后的喷涂粒子以200～300 m/s的速度喷射到经过预处理的基材表面形成涂层。
涡轮机械工程中的热喷涂技术研究
涡轮机械工程中的热喷涂技术研究引言涡轮机械工程作为现代工程领域的重要组成部分，在能源、航空、航天等领域扮演着重要的角色。
然而，由于长时间高温高速运转，涡轮机械零部件容易受到磨损和腐蚀的影响，从而影响其性能和寿命。
为了解决这个问题，热喷涂技术应运而生，被广泛应用于涡轮机械工程中。
本文将探讨热喷涂技术在涡轮机械工程中的研究进展、应用以及未来的发展方向。
1. 热喷涂技术的基本原理1.1 热喷涂技术的发展历程热喷涂技术起源于20世纪初期的飞艇和火箭发动机的研究。
最初采用的是火焰喷射和电弧喷涂等简单粗糙的方法。
随着研究的深入和技术的进步，热喷涂技术逐渐发展成为一门独立的学科，并广泛应用于航空、航天、能源等领域。
1.2 热喷涂技术的基本原理热喷涂技术是利用喷涂设备将热源与喷涂材料进行混合，并通过喷嘴喷射到工件表面形成涂层。
这些喷涂材料可以是金属、陶瓷、塑料等材料，涂层的厚度可根据需要进行调整。
热喷涂过程中的常用热源包括等离子喷射、火焰喷射和高压渗硅等。
2. 热喷涂技术在涡轮机械工程中的应用2.1 涡轮叶片的保护涂层涡轮叶片是涡轮机械中的核心部件，承受着高温、高速和高压的作用。
为了保护涡轮叶片免受高温气流和腐蚀的侵害，热喷涂技术被广泛应用于涡轮叶片的保护涂层制备。
通常使用的涂层材料包括高温合金、陶瓷和金属陶瓷复合材料等。
这些涂层能够有效提高叶片的耐热性、耐磨性和抗腐蚀性。
2.2 涡轮内部组件的修复和增强由于涡轮内部组件长时间运行后容易出现磨损、腐蚀等问题，为了延长其寿命并节约维修成本，热喷涂技术被应用于涡轮内部组件的修复和增强。
通过在受损部位喷涂合适材料的涂层，可以修复和增强涡轮的性能。
这种修复和增强的方式比传统的更换零件的方法更加经济和可行。
2.3 涡轮静叶环的涂层制备涡轮静叶环作为涡轮机械中的重要部件，具有降低能量损失和提高热效率的作用。
热喷涂技术可以在静叶环表面喷涂耐高温和耐磨的涂层，从而提高涡轮的工作效率。
热喷涂技术研究报告
热喷涂技术研究报告热喷涂技术是一种将热能转化为动能并喷射到被涂物表面的喷涂技术，已经被广泛应用于各个领域，如航空、航天、汽车、电力等。
本文主要介绍热喷涂技术的原理、分类、应用及发展趋势，并探讨了热喷涂技术在未来的发展方向。
一、热喷涂技术的原理热喷涂技术是一种将热能转化为动能并喷射到被涂物表面的喷涂技术。
热喷涂技术可以将固态、液态、气态的物质喷涂到被涂物表面，形成一层保护层或者改性层。
热喷涂技术主要包括火焰喷涂、等离子喷涂、高速气流喷涂、爆炸喷涂等几种类型。
二、热喷涂技术的分类1.火焰喷涂火焰喷涂是最普及的喷涂技术，通过燃烧燃料和氧气产生高温火焰，将喷涂材料加热熔化，并通过氧化反应形成一层涂层。
火焰喷涂涂层具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和抗氧化性。
2.等离子喷涂等离子喷涂是一种高温等离子体喷涂技术，通过电弧放电或者离子束轰击等方式将喷涂材料加热熔化，并通过化学反应形成一层涂层。
等离子喷涂涂层具有优异的耐高温、耐腐蚀等性能。
3.高速气流喷涂高速气流喷涂是一种将喷涂材料加热熔化后通过高速气流喷涂到被涂物表面的喷涂技术。
高速气流喷涂涂层具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性。
4.爆炸喷涂爆炸喷涂是一种通过爆炸将喷涂材料加热熔化后喷涂到被涂物表面的喷涂技术。
爆炸喷涂涂层具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性。
三、热喷涂技术的应用热喷涂技术已经被广泛应用于各个领域，如航空、航天、汽车、电力等。
以下是热喷涂技术的应用领域：1.航空航天热喷涂技术可以用于飞机发动机叶片、涡轮叶片、火箭发动机喷管等高温部件的保护和修复。
热喷涂技术可以提高这些部件的耐高温性能和耐腐蚀性能。
2.汽车制造热喷涂技术可以用于汽车发动机缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴等零部件的修复和加固。
热喷涂技术可以提高这些部件的耐磨性能和耐腐蚀性能。
3.电力工业热喷涂技术可以用于涡轮机叶片、蒸汽涡轮机叶片、汽轮机叶片等高温部件的保护和修复。
热喷涂技术可以提高这些部件的耐高温性能和耐腐蚀性能。
热喷涂耐高温涂层研究现状及发展趋势
热喷涂耐高温涂层研究现状及发展趋势无机非金属12-2班，祝超锋1201130633摘要：热喷涂技术，高温可磨耗封严涂层的研制，以及对喷涂层技术的发展及展望。
1热喷涂技术的发展情况1.1热喷涂技术的发展热喷涂是通过火焰、电弧或等离子体等热源将某种线状或粉末状的材料加热至熔化或半熔化状态, 通过气流吹动使其雾化, 并高速喷射到经过预处理的基体表面, 以形成喷涂层的表面加工技术。
热喷涂技术的产生和应用已有近百年[ 3] , 最早的热喷涂技术始于1882年, 德国人用一种简单的装置将熔融态金属喷射成粉体。
真正的热喷涂技术则产生于1910年, 在瑞士被V.SCHOOP博士研究出来, 他发明了固定式坩埚熔融喷射装置。
20世纪后期, 热喷涂技术的基础研究越来越受到重视, 主要集中于喷涂过程中的粒子状态及其影响因素的研究。
在其应用研究中, 涂层与基体的结合技术是一个热点。
进入21世纪, 纳米技术的研究为热喷涂一个研究的热点, 其引入为改善涂层的性能开拓了新途径。
可磨耗封严涂层发展趋势随着新型航空发动机使用温度的不断提升以及航空发动机材料的更新换代，对可磨耗封严涂层的综合使用性能提出了越来越高的要求，因此亟需在国内现有可磨耗封严涂层研究的基础上，开发研制具有更高使用温度和适应更新一代发动机材料的新型可磨耗封严涂层。
2.1 高温可磨耗封严涂层的研制随着航空涡轮发动机向高流量比、高推重比和高进口气体温度方向的发展，对高温部件的耐高温能力提出了越来越高的要求。
目前，发动机叶片的使用温度已经从20 世纪70 年代的960~1100℃发展到现在商用飞机的1500℃以及军用飞机的1700℃[24]。
随着压缩空气温度的逐级升高，可磨耗密封涂层的使用温度也从300℃提高到1100℃，目前其使用的最高温度已经达到1200℃以上[25]。
因此，研制适用于1100℃以上的新型高温可磨耗封严涂层材料已成为可磨耗封严涂层领域的重要研究方向之一。
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等离子喷涂后处理工艺
等离子喷涂后处理工艺的明显进步是采用激光重熔技术,利用等离子 喷涂形成陶瓷涂层后,随即就对热态的喷涂陶瓷层进行激光等离子加 热,其工作原理如图所示。由于等离子喷涂工艺特征决定了涂层呈层 状结构,涂层内存在较高的孔隙率和亚稳相,金属/陶瓷界面上存在较 大的残余应力且涂层结合强度不高,这些因素可能使涂层在使用过程 中容易失稳,引起脱落失效。陶瓷涂层经激光重熔后可减少孔隙率、 降低裂纹数、使陶瓷涂层中的亚稳相向稳定相转变,提高涂层的表面 硬度、耐磨性以及抗热震等性能。
d. 喷涂操作的程序较少,施工时间较短,效率 高,比较经济。
分类 （1）电弧喷涂（电弧为热源） （2）等离子喷涂（等离子体为热源） （3）火焰喷涂（燃烧火焰为热源）
2.电弧喷涂
电弧喷涂是以电弧为热源,将熔化的金属丝用高速气
流雾化,并以高速喷射到工件表面形成涂层的一种工 艺 。电弧喷涂过程可分为三个阶段:熔滴形成及雾化 阶段;熔滴飞行阶段;熔滴撞击基体,相互交错粘结形成 涂层阶段
高能等离子喷涂、
微弧等离子喷涂和
悬浮等离子喷涂等 多种新技术
等离子 喷涂
三阴极 等离子 喷涂
高能 等离子 喷涂
微 等离子 喷涂
悬浮 等离子 喷涂
பைடு நூலகம்
超音速 电弧 与火焰 喷涂
三阴极等离子喷涂
喷枪由3个阴极和由几个被绝缘的环体串联 组成的喷嘴组成, 只有离阴极相对远的最后 一个环体作为阳极工作。由于从3个阴极到 同一个阳极产生的3个独立电弧的长度稳定 不变, 3束等离子射流在汇流腔内汇聚成一 束主等离子流, 形成空心管状射流从喷嘴喷 出, 从而产生了稳定的等离子喷射。
稳定性有明显改善, 可以进行均质粉末加工, 并有较高的沉积率和送粉率
三阴极等离子喷涂示意图
100 HE
高能等离子喷涂
高能等离子喷涂是为满足陶瓷材料对涂层密度和结合强度以及喷
涂效率的更高需求而开发的一种高能、高速的等离子喷涂技术, 其特 点是在电弧电流与普通大气等离子喷涂相当的条件下, 利用较高的工 作电压(可达几百伏)提高功率, 并采用更大的气体流量来提高射流的 流速。
高 能 等 离 子 喷 枪
喷涂WC-Co涂层的粒子平均速度可达527m/s; 同时还具有较高的喷涂效率 (可达200g/min)和沉积效率(可达95%)
微等离子喷涂
微等离子喷涂是20世纪90年代由乌克兰巴顿焊 接研究所开发的, 它的特点是具有层流等离子 射流、发射角只有2°~ 6°(普通的等离子枪的 发射角达10°~ 18°)、功率低( 1~ 3 kW )、基 体受热低、噪声小( 30~ 50 dB) , 可在极薄的基 体(如0.5mm厚的不锈钢薄板或1.0 mm 厚的锰 片)上进行喷涂。这种喷涂方法的功率虽低, 但 能量集中, 其束斑直径小于5 mm, 所以仍可喷 涂各种材料, 特别适宜制备小零件及薄壁件的 精密涂层, 且该设备重量轻, 适合于现场的维修 工作。
悬浮式等离子喷涂示意图
反应等离子喷涂
反应等离子喷涂是对真空等离子喷涂进一步改进的结果, 该方法在真空等离子喷涂过程中,在喷嘴出口处的等离子射 流中加入反应气体(如N2),反应气体与加热中的喷涂颗粒相 互作用,进而得到新的生成物。 例如,用这种方法可以获得TiN涂层,它是靠喷涂钛粉和注入 N2反应后得到的,其工作原理如图所示。TiN具有高熔点、 高硬度、耐磨、耐蚀等特点,并且还具有优良的导电性和超 导性。 反应等离子喷涂制备 TiN涂层克服了传统的物理或者化 学气相沉积(PVD及CVD)工艺 制备TiN 涂层,存在沉积速 率低、涂层厚度过薄的缺点,可制备纳米晶TiN涂层, 涂层厚度可达500µm。
等离子喷涂原理
等离子喷涂特点
1.超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。 2.喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度
高。 3.由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷
涂材料不易氧化。
等离子喷涂研究进展
随着热喷涂技术的 飞速发展, 国际上等 离子喷涂占有明显 优势, 并已开发出三 阴极等离子喷涂、
反应等离子喷涂示意图
PROTAL预处理工艺
在常规的热喷涂工艺中基体需要去油和主要用金钢砂喷砂处理。相反, PROTAL预处理工艺采用高能量激光束与基体表面相互作用,减少基体与 熔融粒子碰撞前的氧化层和其它污染,仅10ns的短暂脉冲的使用, 使基 体表面第一批原子层烧蚀而获得无污染的表面,其工作原理如图所示。 这种喷涂前预处理工艺可以在表面没有粗化处理的情况下,使涂层获得 相对好的附着力。
电弧超音速喷涂示意图
等离子喷涂
等离子及等离子弧的产生 常规状态下原子是呈电中性的,气体在常温
状态下也是不导电的,但是如果外界通过改变条 件给予气体分子或原子分子以相当的能量时,就 会造成电子脱离原子成为自由电子而带正电荷, 这就是所谓的气体产生电离的现象,这也就是等 离子喷涂的等离子体和等离子弧的产生原理 。
悬浮式送粉等离子喷涂
悬浮式送粉等离子喷涂是一种采用液料 送粉方式, 可直接喷涂纳米粉末且可以形 成超薄纳米涂层的新型喷涂技术传统的非 团聚喷涂粉末粒子半径必须大于10µm, 涂 层厚度一般大于125µm。悬浮等离子喷涂 采用液料为介质, 使用分散剂将粒子分散 在液料中(液料一般为酒精)行成悬浮液, 通 过液料送粉器将悬浮液送入到等离子弧中, 液料溶剂迅速蒸发, 溶剂中的粉末被等离 子弧加热熔化喷射到基体上形成涂层。这 种方式克服了喷涂粒子半径的限制, 不仅 实现了非团聚的纳米粉末直接进行喷涂, 而且可制备涂层厚度仅25µm 的超薄涂层 。
热喷涂技术的研究进展
1、热喷涂技术概论
原理 热喷涂技术是一种将涂层材料(粉末或丝材) 送入某种热源(电弧、燃烧火焰、等离子体等)中 熔化, 并利用高速气流将其喷射到基体材料表面 形成涂层的工艺 。
涂层结构特点
特点
a. 能赋予基体以多种功能的表面；
b. 设备轻便，可现场施工；
c. 除喷焊外，对基材加热温度较低，工件 变形小，金相组织及性能变化也较小。