涂层的结构
热喷涂涂层是由燃烧火焰或等离子热源将某种材料加热至熔化或热塑性状态,形成一簇高速的熔态粒子流(熔滴流),熔滴依次撞击基体或已形成的涂层表面,热喷涂,经过粒子的横向流动扁平化、急速凝固冷却、不断堆积起来而形成的。
由于热喷涂涂层为典型的层状结构,所以涂层的性能具有方向性。在垂直和平行涂层为向上的性能有显著的差异。对涂层进行适当地处理和重熔,既可以使层状结构转变为均质结构,还可以消除层状中的氧化物夹杂和气孔。
目前较少人对这三种喷涂技术制备同一涂层展开研究,烘缸热喷涂,从而制约了涂层制备工艺的选择。热喷涂的工艺方法有很多种,不同的喷涂工艺在制备涂层方面也各有特点。一般说来,阀板热喷涂,大气等离子喷涂(APS)技术通用性好,热源温度较高;超音速火焰喷涂(HVOF)成本低,具有高速、低温的特点;低压等离子喷涂(LPPS)是在大气等离子喷涂基础上发展起来的,通过熔化液滴在较低的炉体压力下沉积获得涂层,搅拌轴热喷涂,这种喷涂技术能够较多的降低涂层中氧化物含量。
热喷涂是一门新兴的表面改性技术,它具有如下特点:
1)适用范围广。几乎所有金属、合金、陶瓷、塑料等都可作为喷涂材料;几乎所有固体材料如金属、陶瓷器具、玻璃、石膏、木材、布、纸等都可作为基材进行喷涂处理。
2)工艺灵活。零件的尺寸大小及形状不受限制,喷涂既可在整体表面上进行,也可在指ding局部区域内涂覆;既可在真空或控制气氛中喷涂,也可在野外现场作业。
3)喷涂层的厚度较易控制,涂层厚度可从几十微米到几毫米。
4)被喷涂的零件受热影响小,不易变形。
5)工艺操作简单.生产效率高。
6)成本低,经济效益显著。
因此,热喷涂技术广泛应用于宇航、机械、化工、冶金、地质、交通、建筑以及生物医学工程等领域。
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