热喷涂技术：为部件披上“保护外衣”

浏览人次：59 发布时间：2021-07-28 11:53

对于普通材料来说，其性能多少会因长期暴露在某些特定环境中，受周围介质的化学或电化学作用的影响而发生改变，比如说长期暴露在户外大气的钢铁结构件就容易被腐蚀。因此为了保护材料表面，往往需要利用热喷涂技术制造一个特殊的工作表面，使其达到：防腐、耐磨、减摩、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系多种功能。

热喷涂技术的具体过程，是指利用某种热源将粉状、丝状或棒状的金属或非金属涂层材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身的动力或外加的高速气流将其雾化，并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体材料表面，与基体材料相结合。较之以其它表面工程技术，热喷涂技术的突出特点在于：

①热源的温度范围很宽，所以可供喷涂用的涂层材料几乎包括所有固态工程材料，如金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料以及由他们组成的复合物；

②喷涂过程中基体受热的程度较小且可以控制，因此可以在各种材料上进行喷涂，对基体的组织和性能几乎没有影响；

③设备简单，操作灵活，既可对大型构件进行大面积喷涂，也可在指定的局部进行喷涂；既可在工厂室内进行喷涂也可在室外现场进行施工。

在可供选择的喷涂材料中，陶瓷材料因具有熔点高、硬度大、化学稳定性好等优点而成为热喷涂技术中常用的一种喷涂材料，常用的有氧化铝、氧化钛、氧化铬、碳化钨、碳化铬、碳化硅、氮化钛、氮化硅等，主要用于部件的腐蚀、氧化及磨损防护。

氧化铝粉体在热喷涂领域的应用

用纳米尺寸粉末作原料不能直接用于喷涂。为了解决这个问题，需要将纳米颗粒进行再处理，使之形成具有纳米结构特征的球状微米尺寸粒子，改善粒子的流动性。当等离子喷涂时，熔化颗粒经历撞击基材、展丌、平铺、凝固成准圆小薄片。熔融颗粒的液滴在基材上撞击成盘状，具体形状由表面张力、密度、粘度和液滴的速度决定。这个过程的时间很短，就形成了有小薄片叠加而成层状结构的涂层。由于从碰撞到凝固的时间很短，熔化颗粒无法达到前一个已铺开的小薄片边角处，从而涂层中必出现孔隙。

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