等離子噴涂技術(shù)在耐磨涂層、耐蝕涂層等傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用

時(shí)間：2022-10-26作者：江蘇壹佰精工機(jī)械有限公司瀏覽：188

等離子噴涂技術(shù)在耐磨涂層、耐蝕涂層等傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，從上世紀(jì)50 年代至今，其應(yīng)用領(lǐng)域由航空、航天擴(kuò)展到了鋼鐵工業(yè)、汽車制造、石油化工、紡織機(jī)械、船舶等領(lǐng)域。近年來(lái)等離子噴涂技術(shù)在**領(lǐng)域如納米涂層材料、梯度功能材料、**導(dǎo)涂層、生物功能涂層等方面的應(yīng)用研究漸漸受到人們的重視。 接下來(lái)和壹佰一起了解一下。

1、 納米涂層材料

Zhu 等采用真空等離子噴涂制備了納米WC/Co 涂層。發(fā)現(xiàn)涂層硬度、韌性和耐磨性較常規(guī)涂層都有較大的改善，在40～60N 載荷下，納米WC/Co涂層磨損率僅為常規(guī)涂層的1/6。Connecticut 大學(xué)等對(duì)等離子噴涂納米結(jié)構(gòu)Al2O3-TiO2 系涂層進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，包括納米粉末噴霧干燥團(tuán)聚重構(gòu)、等離子噴涂工藝參數(shù)優(yōu)化、工藝診斷、模擬以及涂層結(jié)構(gòu)與性能的分析，表明涂層具有雙態(tài)顯微結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出*特的優(yōu)異性能。與對(duì)應(yīng)的常規(guī)涂層相比，結(jié)合強(qiáng)度增強(qiáng)100 %，磨粒磨損抗力提高300%，壓痕開裂抗力、彎曲和杯突試驗(yàn)表現(xiàn)的剝落抗力要高得多。中國(guó)上海硅酸鹽研究所祝迎春等人研究了等離子噴涂過程中納米TiO2 的結(jié)構(gòu)變化和粒子注入特性。研究發(fā)現(xiàn)，TiO2 納米顆粒由無(wú)定型轉(zhuǎn)化為銳鈦礦結(jié)構(gòu)和金紅石結(jié)構(gòu)。涂層表現(xiàn)出良好的Li + 注入電流和電化學(xué)穩(wěn)定性。陳煌等利用大氣等離子噴涂技術(shù)在不銹鋼基體上制備了氧化鋯納米涂層。獲得的涂層結(jié)構(gòu)致密，孔隙率約為7%，涂層和基體間的結(jié)合強(qiáng)度為45MPa，明顯**傳統(tǒng)氧化鋯涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。

2、 梯度功能材料(FGMs)

等離子噴涂制備梯度功能材料是目前材料學(xué)中倍受關(guān)注的研究領(lǐng)域之一，其研究范圍主要為梯度功能材料的設(shè)計(jì)、制備和性能評(píng)價(jià)三個(gè)方面。由于等離子焰流溫度高，特別適用于噴涂難熔金屬、陶瓷和復(fù)合材料涂層，這就為功能梯度材料的發(fā)展提供了較廣闊的空間。目前以NiCrAlY作為中間層向金屬上涂覆ZrO2 涂層成為大多數(shù)等離子噴涂FGMs 結(jié)構(gòu)研究的熱點(diǎn)，已建立起很好的制備工藝。另外，已被研究的其他它體系還包括：Cu/W 和Cu/B4C、與Al2O3-Cr2O3 結(jié)合的Ni 基合金、具有CoCrAlY 或NiCoCrAlY的ZrO2、具有Mo 的TiC、具有YSZ 涂層的Ni-20%Cr、Ni/Al2O3、WC/Co 等。K.A.Khor 等人對(duì)YSZ/NiCoCrAlY體系的研究表明，與傳統(tǒng)的雙層材料相比，功能梯度涂層具有較優(yōu)異的性能。得到的FGM涂層的結(jié)合強(qiáng)度為18MPa，雙層涂層僅為9MPa，而涂層的抗熱循環(huán)壽命FGM涂層是雙層涂層的6倍。SudarshanRangaraj 等設(shè)計(jì)了五種不同成分的YSZ 梯度涂層，研究了涂層設(shè)計(jì)對(duì)YSZ 涂層性能的影響，結(jié)果表明莫來(lái)石(mullite)成分的添加會(huì)降低涂層表面裂紋生長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力。

3 、**導(dǎo)涂層

等離子噴涂弧溫很高，特別適用于噴涂復(fù)合氧化物陶瓷，不需要保護(hù)氣氛，能夠噴涂具有復(fù)雜形狀的**導(dǎo)制件，沉積效率高，容易制備厚膜涂層和大面積涂層。適于等離子噴涂的**導(dǎo)陶瓷涂層材料主要有YBa2Cu3O7- x(YBCO) 和Bi2Sr2Cu2CaO。YBCO是一種典型的**導(dǎo)材料，臨界溫度為94K。等離子噴涂的YBCO 涂層由于噴涂過程中材料的氧損失，涂層結(jié)構(gòu)中的孔隙、裂紋和粒子間的不均勻接觸等不均勻性，使涂層并不具有**導(dǎo)特性。只有對(duì)涂層在氧氣或空氣氣氛中進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，使涂層形成致密、均勻且較穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，才能獲得**導(dǎo)性。YBCO 涂層的熱處理?xiàng)l件為920℃×1h，降至400℃再保溫1h。當(dāng)將Bi2Sr2Cu2CaOy 陶瓷從高溫急冷或淬冷后，它會(huì)產(chǎn)生**導(dǎo)態(tài)。這一特性對(duì)等離子噴涂具有特別的意義，因?yàn)榈入x子噴涂能使涂層材料獲得高達(dá)106℃/s的急冷冷卻速率，只要調(diào)整好等離子噴涂條件和工藝參數(shù)，很容易使Bi2Sr2Cu2CaOy 的噴涂態(tài)涂層具有**導(dǎo)特性。

4 、生物功能涂層

等離子噴涂技術(shù)是制備醫(yī)用生物涂層材料的有效方法。將特定組分的粉末材料經(jīng)高溫熔化后沉積于金屬人工骨植入物表面，形成以韌性金屬為骨架，表面有陶瓷涂層的人工骨與人工關(guān)節(jié)，此方法充分發(fā)揮了金屬和陶瓷兩類材料的優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外對(duì)等離子噴涂羥基磷灰石(HA)涂層和鈦涂層的研究報(bào)導(dǎo)較多，并成功地應(yīng)用于臨床試驗(yàn)。羥基磷灰石涂層對(duì)生物體無(wú)毒，耐體液腐蝕，且對(duì)生物體組織有良好的適應(yīng)性和親和性，耐長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)過程中的磨損，有足夠的力學(xué)性能。鈦質(zhì)植入體具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，并且與組織結(jié)合良好，與體液相容。用真空等離子噴涂在不銹鋼牙根和接骨板上噴涂鈦涂層在臨床上已有成功的應(yīng)用，這些涂層既利用了不銹鋼的強(qiáng)度，又利用了鈦涂層的生物相容性，防止不銹鋼中有毒元素的釋放。我國(guó)的上海硅酸鹽研究所在生物涂層材料的研究方面也**了較好的進(jìn)展。

5、其它應(yīng)用

等離子噴涂時(shí)熔粒的冷卻速度可達(dá)105～106K/s，這種高速冷卻可在涂層中產(chǎn)生非晶態(tài)相的組織結(jié)構(gòu)。大氣等離子噴涂Fe基非晶合金粉末(含Si、B、Cr、Ni 等)制備的高非晶含量的Fe基非晶合金涂層致密度高、孔隙率低、氧化物含量少，其顯微硬度在HV0.1700～950內(nèi)，結(jié)合強(qiáng)度在27MPa以上。等離子噴涂壓電陶瓷涂層用于制作壓電元件*粘貼，尤其適用于大面積壓電傳感元件和壓電作功元件陣列的制作。另外大氣等離噴涂技術(shù)在制備固體氧化物燃料電池(SOFC)方面也有相關(guān)的研究和報(bào)道。

等離子噴涂技術(shù)是目前廣泛使用的材料表面涂層技術(shù)，該工藝沉積速度快，生產(chǎn)效率高，廣泛應(yīng)用于航空航天，可植入醫(yī)療器械，汽車等領(lǐng)域，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

以上就是壹佰整理分享的內(nèi)容，想了解跟多相關(guān)資訊，請(qǐng)登陸“江蘇壹佰”官網(wǎng)


江蘇壹佰精工機(jī)械有限公司專注于等

• 詞條

  詞條說明

• 簡(jiǎn)析耐磨陶瓷噴涂涂層的特性

  耐磨陶瓷噴涂涂層新型材料的應(yīng)用為提高機(jī)械設(shè)備相關(guān)零件的耐磨性，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約資源具有重大的意義。耐磨陶瓷涂層經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到陶瓷的結(jié)合強(qiáng)度和硬度，故命名為耐磨陶瓷涂層。其特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)，一起和壹佰了解吧。耐磨陶瓷噴涂涂層特點(diǎn)：1. 具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。陶瓷耐磨陶瓷涂層主要由耐磨骨料和結(jié)合系統(tǒng)組成，密度非常好，無(wú)宏觀缺陷，強(qiáng)度可達(dá)130MPa，2. 具有優(yōu)良的韌

• 等離子噴涂技術(shù)分類你了解哪幾種?

  等離子噴涂是一種材料表面強(qiáng)化和表面改性技 術(shù)，可以使基體表面具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫氧化、電絕緣、隔熱、防輻射、減磨和密封等性能[1~4]。目前隨著熱噴涂技術(shù)的飛速發(fā)展，**離子噴涂占有明顯優(yōu)勢(shì)，并已開發(fā)出三陰極等離子噴涂、高能等離子噴涂、微弧等離子噴涂和懸浮等離子噴涂等多種新技術(shù)[1~4]。接下里和壹佰一起了解一下。1三陰極等離子噴涂三陰極等離子噴由3個(gè)陰極和由幾個(gè)被絕緣的環(huán)體串聯(lián)組成的噴嘴組

• 火焰噴涂工藝優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

  火焰噴涂是使用火焰噴，將涂料或油漆通過加熱的方式在工件表面進(jìn)行涂裝的一種方法?；鹧鎳娡烤哂惺┕し奖?、涂層均勻、節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)，但存在著環(huán)境污染嚴(yán)重、勞動(dòng)條件較差等缺點(diǎn)。接下里和壹佰一起了解一下。一.優(yōu)點(diǎn)：1、 涂層均勻性好：由于火焰噴涂時(shí)涂料的霧化程度高，因此被涂物表面的凹凸不平能得到有效的填平;2、 施工速度快：采用連續(xù)式生產(chǎn)方式可大大降低施工時(shí)間;3、 涂覆質(zhì)量高 ：由于噴的移動(dòng)速度快且能自動(dòng)

• 電弧噴涂的原理和工藝特點(diǎn)

  在我們生活中處處都會(huì)接觸到一些噴涂技術(shù)，像金屬防腐，耐磨損，機(jī)械零件維修化等等都會(huì)應(yīng)用到，接下來(lái)和江蘇壹佰一起了解電弧噴涂的原理和工藝特點(diǎn)。1、電弧噴涂的原理電弧噴涂是利用兩根連續(xù)送進(jìn)的金屬作為自耗電極，在其端部產(chǎn)生電弧作為熱源，利用壓縮空氣將熔化了的絲材霧化，并以高的速度噴向工件表面形成涂層的一種熱噴涂方法。噴涂時(shí)，兩根絲狀金屬噴涂材料通過送絲裝置均勻連續(xù)的分別送進(jìn)電弧噴涂槍中的導(dǎo)電嘴內(nèi)，導(dǎo)電嘴