今天是:
您的位置:首页 >> 邓曼茹

【推荐】热喷涂材料的应用与发展热喷涂材料的应用与发展漯河

时间:2022-12-10 11:49:39 来源:艾辰娱乐网 浏览量:0

热喷涂材料的应用与发展,热喷涂材料的应用与发展

一、热喷涂材料与技术热喷涂技术是表面工程领域中的十分重要的技术,在过去的十年中,热喷涂技术发展迅速(每年增长5 ̄10%),1997年全球热喷涂产值已高达13.5亿美金。在各种新型、优质热喷涂技术不断涌现的情况下,热喷涂材料已成为制约热喷涂技术应用和发展的关键。热喷涂材料分类,通常按材料形态有喷涂粉、丝材、粉芯丝材等;按材料种类有金属及特殊金属材料、有机聚合物材料、陶瓷材料、生物材料;按涂层结构有纳米涂层材料、合金涂层材料、非晶态涂层材料以及由这些材料复合构成的复合涂层材料目前,为了满足对材料多功能、高性能等的要求,多种材料的复合、纳米材料、新型合金或非晶材料的使用成为热喷涂材料发展的主要趋势。二、热喷涂材料的现状与发展随着对工程机械设备性能要求的不断提高,热喷涂技术的完善和发展,热喷涂技术的应用主要受限于热喷涂材料和工艺设备的发展。然而,热喷涂技术的突出特点又使其应用极具潜力。主要表现在:①表面工程和多种复合材料的结合在材料设计中具有明显的优势;②可方便地调整材料的化学成分;③能够动态形成具有特殊结构性能的复合材料;④多种材料和多种技术的复合可获得优异的性能。因此热喷涂材料的研究是21世纪热喷涂发展的决定性因素,也是热喷涂技术发展的动力。1、特殊金属材料锌、铝金属是最常用的热喷涂材料,此类材料已广泛应用于钢构件在苛刻环境条件下的腐蚀保护。目前,热喷涂金属材料研究较多的是一些合金材料。英国LeaterT等学者最新开发的线材电弧喷涂Zn-15wt%A1合金涂层的抗红锈能力明显优于单一金属的涂层。结果表明,由锌丝、铝丝同时喷涂制备的“伪”合金涂层所具备的抗盐雾能力与其传统的合金层相似,“伪”合金中双相显微弥散是很重要的。热喷涂用金属合金材料主要有Ni基合金(Ni-20%Cr,Ni-50%Cr、625合金)、Ni基自熔剂合金(Nil8Crl3MoFeCuBSi:Nil8Cr4MoFeCuBSi,Ni26CrBSi)、Cr基合金(Cr-38%Ni-2.5%Mo-0.5%B-1.0%Si),新近开发的这种Cr基合金在85%V205-15%NaCl熔盐槽中900℃下进行该合金抗腐蚀试验表明该合金具有极好的抗腐蚀性能,该合金的腐蚀失重约为Ni-20%Cr合金失重的1/7。目前,新开发出一种冷喷涂工艺,又称冷气体动力喷涂,该方法可显著提高气流速度,达1500m/s以上,同时保持喷涂粒子是固态,通过高速粒子动能使粒子冲击到基材表面发生塑性变形,从而形成涂层。该方法可有效抑制涂层金属粒子氧化,减少化合物粒子的分解、相转变,确保涂层的相结构和性能;而且涂层的热应力减少,呈塑性变形压应力,有利于涂层抗磨性的提高。因此用该方法喷涂的Cu、Ti涂层中氧化物含量低,涂层致密,结合强度高,可满足特殊工矿的使用要求。近年来,有关热喷涂非晶材料的研究成为学者们关注的一个焦点。有报道表明某些非晶态金属合金比相似成分的晶态合金具有高得多的耐磨性和耐蚀性。因此,很多学者试图利用涂层状态的非晶态合金来降低磨损和腐蚀。JinH.-W.,等人研究了爆炸喷涂Fe-Cr-B合金涂层的微观组织和耐磨性。研究表明,Fe-Cr-B合金涂层在滑动摩擦过程中动态产生非晶态表面膜,导致涂层的耐磨性显著提高,同时摩擦系数显著降低。这种涂层在摩擦过程中向非晶态转变主要是由于含有过饱和B和Si的Fe-Cr固溶体相造成的。此类在涂层表面能动态形成非晶态层的结构材料具有极大的应用潜力,可用于在苛刻条件下工作的滑动摩擦部件的抗磨和防腐。WangB等人考察了几种试验性非晶态热喷涂涂层的高温耐蚀性能。结果表明,Duocor涂层具有最好的耐蚀性能,与AISI钢相比,材料的腐蚀减少26倍;XJ-16,60T和ArmacorM涂层具有相同的耐蚀能力,材料腐蚀减少了近7倍。这些涂层的高温耐蚀性是由于高密度和细微的板条组织造成。Kishi-take等采用低压等离子喷涂设备(LPPS)制备的Fe—10Cr-13P-7C合金的非晶涂层,具有非常好的抗腐蚀性。此外,Otsubo等用低压等离子喷涂(LPPS)、高速火焰喷涂(HVOF)和高能等离子喷涂(HPS)分别制备了Fe-Cr(—Mo)-C(—P)金属合金非晶涂层。结果发现,LPPS涂层中只有非晶相,而其它涂层是非晶与晶体相的混合,涂层均显示出很高的硬度。在773K或更高温度下可实现非晶的晶体化,此时涂层具有很高的硬度,维氏硬度可达1000-1400kg/mm2。用LPPS制备的全非晶相涂眉具有最高的耐蚀性,所有的非晶涂层的耐蚀性均比18-8不锈钢涂层的好。另外,研究表明,在用电弧喷涂工艺制备非晶态合金涂层材料Fe-Cr-C、Fe-B时,加入稀土材料形成的Fe-B-REM非晶涂层可以显著提高涂层的性能,以上的研究说明非晶材料将会成为热喷涂防腐、抗磨涂层领域研究和应用的—种极具发展潜力的材料。此外,准结晶也是在材料学中最新引入的热点之一,它具有有序度好但非周期性的结构特点。它带有阻止旋转的对称性。在工程应用中准晶的潜在用途如硬度、刚度,低摩擦,抗磨损、抗氧化性能在最近已开始引人注目。Tasi等发现A1-Cu-Fe系统形成准结晶相,它在非常接近熔点温度下稳定,Sordeklet等研究用等离子喷涂A1-25Cu-12Fe准结晶的涂层来代替电沉积铬涂层的可行性。2、陶瓷材料陶瓷材料因为其优异的高温性能如:高温稳定性好、硬度高、熔点高,而成为热喷涂技术中常用的一种喷涂材料。这类材料主要用于高温部件(发动机等)的腐蚀、氧化及磨损防护。如用大气等离子喷涂方法制备的Zr02-Si02陶瓷涂层,该材料喷涂后形成立方t-Zr02和无定形a-Si02涂层结构。通过1473K热处理,T-Zr02相转变为单斜m-Zr02,涂层中的裂纹小时,开孔孔隙下降,该涂层可用于恶劣工况下防腐和抗氧化保护。然而,单一的陶瓷涂层因为其具有较多的孔隙、较差的断裂韧性和与金属底材差别较大的热膨胀系数而受到较大的限制。因此,金属陶瓷涂层的研究和应用研究较多。目前此类涂层材料主要集中在Cr3C2-(NiCr)、WC-Co或WC—Co-Cr、WC-Cr-Ni、TiC-CrNiMo等的性能研究和应用。Cr3C2—(NiCr)金属陶瓷涂层高温稳定性好、硬度高、热膨胀系数与钢接近,主要用于高温抗氧化、磨损和腐蚀,如高温密封系统和汽轮机耐冲刷。法国学者Bartys等应用空气等离子喷涂和爆炸喷涂等方法制备的Cr3C2-(NiCr)涂层致密,在高温各种载荷和速度下均表现出优异的抗磨性和摩擦系数稳定性,用于高能铁道制动器部件及一些高温抗磨部件具有较好的效果。WC基金属陶瓷涂层材料适宜于各种磨粒、冲蚀和滑动磨损。WC-Co基金属陶瓷涂层常用于切削刀具,该类涂层的抗蚀性较差,加入Cr元素后形成的WC-Co-Cr可显著改善抗腐蚀性能。最近,TiC基复合涂层材料受到更多的重视,主要因为碳化物具有高的合金稳定性和与金属相较好的粘结性。如TiC具有高的硬度和低密度,具有很高的相结构稳定性,TiC基材料的抗氧化性与Cr3C2-NiCr相当,目前已有用TiC基复合涂层代替WC-Co基切削刀具提高材料高温寿命和性能的研究。3、有机材料热喷涂有机聚合物材料主要用于腐蚀环境金属结构的防护以及材料表面的减摩、润滑。目前,热喷涂用低熔点热塑性材料主要有聚酰胺、聚氨脂、聚乙烯、乙烯等,用于腐蚀防护和装饰。目前对高熔点、高性能聚合物如:PPS(聚苯硫醚)和PEEK(聚醚醚酮)的研究逐渐增多,与传统聚合物相比,这类材料熔点相当高(高达340℃),且能显著提高机械和化学稳定性,PEEK涂层具有耐擦伤性好、耐热性好、可燃性小及耐化学性优良等性能。因此,这类材料对化学工业,尤其是腐蚀环境中受热区应用十分有价值。此外,用于特殊工矿或环境的特殊有机材料也得到开发。其中新近研究出的乙烯基甲基丙烯酸(EMAA)和乙烯基四氟乙烯(ETFE)热喷有机材料防腐涂层,在对化学侵蚀和生物降解方面具有优异的抵抗作用。4、纳米材料因为纳米材料与其相应的微米级材料相比具有许多优异的性能,所以近年来,有关纳米材料的研究和应用受到了普遍的关注。目前,在高质量纳米粉体制备方面已取得了重大进展,有些方法已在工业中应用。但是,如何充分利用这些材料,如何发挥出纳米材料的优异性能是亟待解决的问题。然而,最有可能从纳米材料中获益的是通过热激活方法沉积涂覆层的工艺。热喷涂法制备纳米级晶粒涂层主要优点是适应性和费用的可行性,这有可能很快导致纳米级晶粒材料工业应用的实现。实践证明,可以采用热喷涂纳米晶体粉末的方法来生产纳米晶体涂层。例如,有关纳米组织WC/12Co和WC/15C。涂层热喷涂过程的研究显示出良好的发展前景,在涂层组织中可以观察到,纳米级微粒散布于非晶态富Co相中,结合良好,涂层显微硬度明显增加。Jiang等学者用甲醇介质搅拌球磨和低温冷冻搅拌球磨的方法制备纳米级晶粒Inconel718(高温镍基合金)和镍粉,然后用高速氧燃气(HVOF)喷涂球磨的粉末易产生具有纳米级晶粒的Inconel718涂层。研究表明纳米涂层具有极好的抗晶粒长大的热稳定性。国内学者采用大气等离子喷涂制备了ZrO2内米涂层。热喷涂纳米材料的研究尚处于试验阶段,研究结果来看,用热喷涂技术制备的纳米结构涂层性能优异。因此,纳米粉体的热喷涂应用是今后热喷涂材料研究的一个重要的方向。5、复合涂层材料复合涂层材料的研究越来越多。主要是单一结构涂层很难满足目前日益提高的对材料性能要求。复合涂层不但具有单一结构涂层所具备的性能,还因复合材料的不同而获得特殊性能或具有多功能的性能涂层,从而使复合涂层的研究和应用日益增多。目前,由各种材料复合获得的复合涂层种类主要有:金属基陶瓷复合涂层、陶瓷复合涂层、多层复合涂层

玄武门出租房屋

亦庄北岸二手房

友联出租房屋

南礼士路46号院二手房

相关阅读
最火将清宫剧拍出电影的高级质感延禧攻略是如何泼猴桐城蔡国权李民基邓曼茹Rra

将清宫剧拍出电影的高级非典妹质感,《延禧攻略》是如何做到的?《延禧攻略》的美术设计是在还原真实历史的基础上,结合故事剧情和人物性格,并...[详细]

2024-03-20
只上董璇发文承认怀孕佟丽娅担心宝宝撞脸泼猴桐城蔡国权李民基邓曼茹Frc

董璇发文承认怀孕 佟丽娅担心宝宝撞脸高云翔董璇婚后4年,董璇发文承认怀孕,佟丽娅:咱俩宝宝会撞脸么。高云翔与董璇婚后, 孕 事不时传出。继昨...[详细]

2023-12-19
只上增长率不到6今年五一档电影太辣鸡你为哪部泼猴桐城蔡国权李民基邓曼茹Frc

增长率不到6%,今年五一档电影太辣鸡,你为哪部捐了票子?只要一放假,电影的票房一定会随着假期水涨船高。但今年的五一档相较“春节档”、“国...[详细]

2023-12-18
最火周润发魅力迷倒万千少女风靡数代除了气质还泼猴桐城蔡国权李民基邓曼茹Frc

周润发魅力迷倒万千少女,风靡数代除了气质还有风度如今已经六十三岁的发哥一亮相就因为好身材上了热搜,迷倒万千少女。发哥的魅力在岁月的见证...[详细]

2023-11-14
最火强悍外表下内心却是宝宝他被妻子打哭徐锦江泼猴桐城蔡国权李民基邓曼茹Xv

强悍外表下内心却是宝宝?他被妻子打哭,徐锦江拍三级片委屈流泪(文/阿成)近日随着《海王》的热映,影片中海王的扮演者杰森莫玛也是赢得了许多...[详细]

2023-08-05
时最老九门张启山为什么叫张大佛爷张启山和张起泼猴桐城蔡国权李民基邓曼茹Fk

老九门张启山为什么叫张大佛爷? 张启山和张起灵两人身世来历介绍张启山是老九门上三门之首,也是九门中最大的。传说家中院子里埋了一尊不知道从哪...[详细]

2023-06-19
友情链接