超音速喷涂技术原理
现有设备中， 热源有火焰、等离子、电弧等几种， 工作气体(或工作液体) 也有所不同， 但均采用L aval 喷嘴或等截面喷嘴两种方式获得超音速[ 1 ]。如超音速火焰喷涂是利用可燃气(如氢气、丙烷或丙烯) 或液体燃料(如航空煤油) 等与氧气混合， 在燃烧室点燃， 剧烈膨胀的气体受喷嘴的约束形成超音速高温火焰流，gtv热喷涂， 粉末沿燃烧室轴心由惰性气体(如氮气) 送入，受到加热与加速而喷出。超音速等离子喷涂是借助氩气和氮气通过L aval 喷嘴产生扩展型等离子弧，再利用扩展弧来加热气体得到超音速等离子射流同时有效地加温加热喷涂粉末。超音速电弧喷涂则是利用丙烷等燃气与压缩空气燃烧产生焰流，并且燃气被调节成过量，使焰流具有一定的还原性。冷喷涂技术基于加压的预热气流、渐缩放的喷嘴和加压的粉末送料器，产生细的高度聚焦的喷涂气流；气体压力越高，粒子速度越大。
焰流是否达到超音速可通过观察火焰中是否存在马赫锥来判断。当焰流达到超音速时，焰流的速度可以达到2～5 马赫。将粉末沿轴向或径向送进焰流中，即可实现喷涂。在燃烧过程中产生的能量将用来加热和加速焰流及粉末。气流的速度与气体的成分、压力、流量、温度、密度以及喷枪喷嘴的通径等有关。L aval 喷嘴是按流体动力学的原理设计的。喷嘴的流道是由细的喉管和逐渐加粗到某一尺寸的锥形管组成，在瑞利流和范诺流效应下，L aval 喷嘴在喷嘴内部焰流达到阻塞状态，从而在出口处获得超音速射流，当亚音速气流进入L aval喷嘴的收缩段后，由于过流断面积逐渐减小，气流膨胀加速到喷嘴喉部，湖北热喷涂，压力值下降到临界压强值P = P 0 [2k + 1] kk- 1 对于空气，k= 14，则P = 0. 528P 0，此时焰速达到音速，气体流量达大值，此气流在其后的扩张管内的流动将会是继续减压增速，因而在喷嘴出口处可获得超音速焰流。其速度由可压缩流体力学公式计算: V = 当P 0 达到一定值后，按喷嘴入口和出口的压力，存在一个能够获得超音速焰流的合理的喷嘴形状，燃气通过喷嘴后就可获得超音速流。而且，随着P 0 的增大，喷嘴出口处气流的速度增高[ 10 ]。但对于等截面喷嘴的喷枪，hvof热喷涂技术，是在喷嘴出口处达到阻塞状态，在喷可以得到的大焰流速度为当地音速[ 11 ]。理想气体的当地超音C 定义为: C = K R T (1) 其中: K 为气体的比热比， R 为气体常数， T 为当地温度。当地马赫数M 定义为当地气流速度V 与当地音速C 之比: M = V ?C (2) 马赫数M = 1 的状态为临界状态， 此时， 流动状态被称为阻塞， 对于等截面喷管， 喷枪出口处焰流速度达到大，工业热喷涂， 等于当地音速。因为， 对于流过等截面喷管的焰流， 对焰流的加热(瑞利流: Reyleigh f low ) 和摩擦(范诺流: Fanno f low ) 都将增加焰流的速度和马赫数。当焰流达到阻塞状态时， 在自由射流中将产生膨胀波和压缩波，这两种波相交将在射流中产生明亮的马赫锥。锥角的一半称为马赫角， 马赫角的正弦与马赫数成正比。
根据马赫角的大小就可以确定马赫数， 再由(1) 式和(2) 式即可得出焰流的速度V 。
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专家为你讲述喷涂、喷漆、喷塑的区别！
喷涂、喷漆和喷涂有什么区别？相信很多人面对这个问题都会支支吾吾答不上来，甚至有很多人会认为它们是对同一种工艺的不同称呼，实际上它们所使用到的设备、工艺各不相同。
严格来说喷涂、喷漆和喷塑并不是平等的地位，喷涂是喷塑和喷漆还有喷锌的总称。其中喷锌这个词日常生活上不是经常听到，不过后文也有介绍。我们先从最简单的喷漆开始讲起。
在所有带“喷”字的作业中，喷漆可以说是最简单的作业了。只需要将油漆倒入专门的喷漆设备，用喷枪对转工件进行喷涂后等它自然干燥或是高温烘干即可，所以相对来说是最简单的一个物理过程。而喷塑需要有专门的喷涂设备，其实喷塑有一个比较正式的名字，叫做喷粉，所以经常要用到各种静电喷涂机、高压喷枪、烤炉、高温烤房、喷粉回收装置以及空气压缩机等等。它使用的涂料也和喷漆的液态油漆涂料不同，而是用一种特殊的固体粉末，将粉末经过静电处理后吸附在工件表面，然后送入高温烤房进行烘烤固化，当冷却后即可形成固态的涂层。现代化的喷塑作业多为流水线作业，其中也有个别步骤是人工操作，整个过程既包含了物理过程，又包含了化学过程。同时喷塑以后的外观还可分为高光、哑光、磨砂、橘纹等，是普通的喷漆所达不到的。
最后是喷锌，喷锌之所以在我们生活中听到的不多，这是因为它是针对相对复杂的金属表面的防腐蚀工艺，这种作业也需要有专门的喷锌装置和喷枪，以及大排量的空气压缩机。整个过程需要利用到高电压以及高温，具有一定的危险性，因此普通的喷涂作业中很少见，通常用于大型建筑物的钢结构喷涂或是需求较高的金属工件。
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