火焰噴涂為什么是廣泛的技術?
一、熱噴涂法。熱噴涂是為了改善基材的性能。它是利用一定的高溫熱源將被噴涂材料熔化,通過高速射流將其霧化成細小的液滴或高溫顆粒,噴涂到經(jīng)過預處理的基材表面,形成涂層技術。
1、火焰噴涂。利用可燃氣體燃燒產(chǎn)生的高溫使噴涂材料熔化,然后將壓縮空氣以較快的速度噴射到基材表面形成涂層。超音速火焰噴涂是應用**廣泛的火焰噴涂技術
2、電弧噴涂。兩根連續(xù)送入的金屬絲之間的電弧燃燒使金屬熔化,熔融金屬被霧化并用壓縮空氣噴射,在工作表面形成涂層。特點:通用性強,效率高;制備的涂層質(zhì)量高,耐腐蝕性能好,與基體結合良好;制備的陶瓷涂層具有良好的可修復性。
3、等離子噴涂技術。該技術利用直流電產(chǎn)生等離子弧將噴涂材料加熱至熔融狀態(tài),并高速噴涂在基材表面形成涂層。
特點:可噴涂材料種類多,適用范圍廣,生產(chǎn)效率高,可制備高質(zhì)量涂層,對基材影響小,基材幾乎不發(fā)生熱變形。
二、溶膠-凝膠法。易水解的金屬醇鹽或無機鹽在一定溶劑中與水反應,經(jīng)水解縮聚形成溶膠,將溶膠涂覆在金屬基材表面,然后經(jīng)干燥、熱處理形成涂層。優(yōu)點:可在低溫下進行,制備的涂層質(zhì)量高。缺點:工藝復雜,耗時長,薄膜容易開裂。
三、氣相沉積法。
1、化學氣相沉積。它是一種利用多元素氣體在受熱零件表面發(fā)生化學反應以獲得所需涂層的工藝。優(yōu)點:制備陶瓷涂層時,可均勻涂覆在任何形狀復雜的零件表面,所得涂層純度高、致密度高,與基體結合性好。缺點:這種技術往往伴隨著有害氣體。如果處理不當,將對健康和環(huán)境造成損害。
2、物理氣相沉積。是指在真空條件下,利用加熱或高能束轟擊,使鍍層材料氣化成原子、分子或離子,并通過低壓氣體或等離子的作用,在基體表面沉積鍍層的工藝過程。目前**常用的是磁控濺射Radio和離子鍍。
四、自蔓延高溫合成:是利用原料發(fā)生放熱化學反應,反應產(chǎn)物沉積在基材上形成涂層的技術。優(yōu)點:生產(chǎn)工藝簡單,設備使用方便;反應時間快,生產(chǎn)周期短;能耗低;雜質(zhì)少,產(chǎn)品純度高。缺點:這種方法需要高純度的金屬粉末為原料,不適合大規(guī)模生產(chǎn)。
五、激光熔覆技術:利用激光束作為熱源,使涂覆在基材表面的涂層材料熔化并迅速固化,從而獲得所需的涂層。優(yōu)點:與傳統(tǒng)涂層技術相比,激光熔覆在制備陶瓷涂層時冷卻速度非常快,是非平衡結晶,有利于獲得高強度的細晶甚至納米晶結構。
缺點:激光熔覆由于熱應力強,容易使鍍層開裂,而且激光參數(shù)對鍍層質(zhì)量的影響非常復雜,因此熔覆層的質(zhì)量難以控制。氧化鋁陶瓷粉是陶瓷原料之一。陶瓷涂層的應用和制備方法各有優(yōu)缺點。氧化鋁陶瓷在工業(yè)上的應用將越來越多元化,并將發(fā)揮重要作用。