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陶瓷涂層噴涂工藝與作用機理



2022-06-24 15:44:04 | 來源:上海新業美科新材料科技有限公司 | 閱讀:7818
陶瓷涂層噴涂工藝與作用機理


金屬表面陶瓷涂層技術將基體金屬材料和陶瓷涂層的優點結合起來,發揮綜合優勢,可以滿足結構性能(強度、韌性等)和環境性能(耐磨、耐蝕、耐高溫等)的需要。但普通陶瓷涂層存在脆性高、結合強度低、易出現裂紋等缺點,而納米陶瓷涂層則由于晶粒細化,晶界數量大幅增加,材料的強度、韌性、超塑性等性能明顯提高。

納米陶瓷涂層的制備

制備納米結構陶瓷涂層的常用方法主要有等離子噴涂、電泳沉積、熱化學反應、微弧氧化、激光熔覆、磁控濺射鍍膜等。

等離子噴涂的焰流速度快、溫度快,特別適用于噴涂陶瓷等高熔點材料。與其它技術相比,用等離子噴涂制備納米陶瓷涂層,工藝簡單、選材廣泛、沉積效率高等。

電泳沉積是一種溫和的表面涂覆方法,可避免采用傳統高溫涂覆而引起的相變和脆裂,且電泳沉積技術適用于形狀復雜的零件。電泳沉積是帶電粒子的定向移動,不會因電解水溶劑時產生的大量氣體影響涂層與金屬基體的結合力。

熱化學反應法制備金屬基陶瓷涂層,是采用水基黏結劑,混以陶瓷骨料,攪拌成懸浮料漿,涂在經過預處理的金屬表面上,陰干、高溫固化處理而成,高溫固化時發生熱化學反應產生新的復合陶瓷相,亦稱固相反應法。其優點是工藝簡單,無需特殊設備,成本低廉,涂層與基體表面既有機械結合,又有化學結合;缺點是結合強度較低,涂層不致密等。

微弧氧化是在鋁鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產生的瞬時高溫高壓作用,生長出以基體氧化物為主的陶瓷膜層。反應在常溫下進行,操作方面,易于掌握。

激光熔覆作為一種新型高效涂層制備工藝,以其凝固速率快,能夠獲得平衡狀態下無法獲得的優異組織等特點受到關注。它有利于目前納米陶瓷涂層制備中材料晶粒過度生長、致密度不高等問題的解決。

磁控濺射鍍膜通常利用氬氣電離產生的正離子轟擊固體(靶),濺出的中性原子沉積到基片(工件上),形成鍍膜。

納米陶瓷涂層的應用


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納米ZrO2熱障涂層

熱障涂層主要用于高溫大氣或熱腐蝕性靜態、動態氣氛中,可明顯降低渦輪部件表面溫度,增加燃氣輪機功率,提高熱效率,在航空發動機上獲得了成功的應用,并將擴展到柴油機以及汽車和摩托車的發動機中。納米ZrO2涂層導熱系數低,熱膨脹系數相近,高溫下穩定性好,是目前熱障涂層的代表。

納米WC/Co涂層

碳化鎢/鈷(WC/Co)金屬陶瓷涂層是一種優良的抗摩擦磨損材料。納米結構WC/Co涂層硬度高,結合強度好,具有良好的韌性,可應用于航空航天、汽車、冶金、電力等領域,用以增強基體金屬的耐磨性以及磨損部件的修復。

納米Al2O3/TiO2涂層

納米Al2O3/TiO2涂層具有優異的強韌性、耐磨蝕性和抗熱震性,適用于耐磨、耐蝕、耐高溫、抗沖擊等環境,已經在軍事和工業中得到應用,美國海軍將熱噴涂納米涂層作為新型抗摩擦磨損材料應用于船舶和艦艇。

納米TiO2涂層

在鋼鐵基體表面制備納米TiO2涂層,在光照射下產生的電子注入鋼鐵基體,使其電位低于腐蝕電位后可達到防腐蝕的目的。納米TiO2光催化涂層可有效降解多種有機物消除室內有機污染氣體,同時還能殺菌抑菌。

納米生物涂層

研究表明,人的牙齒之所以具有很高的強度,是因為它是由磷酸鈣等納米材料構成的,因此人們希望通過構造納米生物活性涂層進一步改善醫用材料的力學性能及生物性能。


本公司憑借其自身雄厚的技術力量和生產能力,不斷地開發出適合各行業應用的熱噴涂設備及涂裝設備。此外,還專業生產噴涂用高純度鋅、鋁絲,并代理銷售各種熱噴涂線材、粉末、包履材料及檢測儀器等。本公司還擁有一批熟練掌握熱噴涂工藝技術的專業人才和施工隊伍及各種先進的熱噴涂加工設備,可噴涂各種硬面材料及高熔點材料。

關鍵詞:等離子噴涂   陶瓷噴涂  超音速噴涂   


本文來源:http://xy-pt.cn/news01.php?id=281

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