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熱噴涂材料，現(xiàn)狀與未來【完結(jié)】

2018-10-10 09:36

五、發(fā)展趨勢

從近幾年所發(fā)表的技術(shù)文獻(xiàn)，縱觀熱噴涂材料的發(fā)展趨勢，大體可歸結(jié)以下幾點(diǎn)：

1．耐高溫的陶瓷材料受到注目

近年來，有不少文獻(xiàn)報道了某些陶瓷和金屬間化合物等高溫材料。其中最受重視的應(yīng)屬M(fèi)oSi2。這種材料有足夠高的熔點(diǎn)(Tm2030℃)、適中的比重和極好的抗高溫氧化性，工作溫度可達(dá)1700℃，是優(yōu)良的抗高溫氧化涂層。同時又耐無機(jī)酸和熔融金屬的侵蝕，作為航空、燃?xì)鉁u輪機(jī)的高溫部件涂層材料，是最新的研究熱點(diǎn)。

2．細(xì)微級粉進(jìn)入市場

通常噴涂粉的粒度范圍為-140～+325目，有些陶瓷粉可細(xì)到5微米左右。過細(xì)的粉末會產(chǎn)生燒損和飛揚(yáng)等問題，送粉加大困難，沉積效率也受影響。近些年，由于HVOF和高功率等離子噴涂(HPPS)的出現(xiàn)，使噴涂向細(xì)微級靠近。其原因是，HVOF和HPPS焰流和顆粒飛行速度極高，縮短了顆粒在焰流中的受熱時間，使之在未熔化之前就已達(dá)到基體表面，不能形成涂層。而粉末細(xì)級化，可改善這一狀況。當(dāng)前，有些公司已推出專門用于HVOF噴涂的系列粉，粒度范圍常在-270～+500目之間。

3．涂層功能多元化

耐磨損、耐熱、抗氧化和耐腐蝕等工程技術(shù)要求，是熱噴涂涂層的主要功能。尤其是耐磨損涂層，是熱噴涂技術(shù)的優(yōu)勢所在。近年來，熱噴涂技術(shù)試圖在生物工程、超導(dǎo)和復(fù)合材料等高科技方面發(fā)揮特長，甚至嶄露頭角，進(jìn)入實(shí)用階段。

4．打底粉家族出現(xiàn)新成員

在航空和汽車工業(yè)中，用工程塑料代替金屬，因重量減輕而提高效率，這是當(dāng)今材料革命的新成果，在電子工業(yè)、機(jī)械工業(yè)和油汽制造業(yè)也有類似要求。利用熱噴涂技術(shù)實(shí)現(xiàn)這些要求，確是一條捷徑，但很多噴涂材料不能直接噴涂在塑料基體上。為此，SULZERMETCO專門研究了一種噴涂塑料基體表面的打底層粉，結(jié)合強(qiáng)度高、表面形態(tài)好、殘余應(yīng)力低，深受市場青睞。

5．復(fù)合材料噴涂有增大的趨勢

有人研究出纖維強(qiáng)化的等離子噴涂涂層，即噴涂碳化硅晶須增強(qiáng)的鋁，抗張強(qiáng)度比純鋁高90％，而用VPS噴MCrAlY—AlO：復(fù)合材料，其耐磨性顯著提高；用激光一等離子噴涂工藝，在N2氣氛中噴Ti，得到TiN涂層，類似方法還制得氧化物、碳化物、氮化物和硅化物等陶瓷涂層；也有人用碳黑包裹TiC，使TiC在噴涂中減少失C，以保留TiC的高熔點(diǎn)、低原子數(shù)、優(yōu)良的抗熱震性、抗化學(xué)侵蝕等特點(diǎn)。