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|噴涂技術(shù)

熱噴涂技術(shù)起始于上世紀(jì)初，一九一三年，瑞士人 M.U. Schoop發(fā)明。起初，只是將熔化的金屬用壓縮空氣形成液流，噴到被涂敷的基體表面上，形成一層膜狀組織。其噴涂溫度、熔滴對基體表面的沖擊速 度及形成涂層的材料的性能構(gòu)成了噴涂技術(shù)的核心。熱噴涂技術(shù)的整個發(fā)展，基本上是沿著這三支主導(dǎo)線向前推進(jìn)的。溫度和速度取決于不同的熱源和設(shè)備結(jié)構(gòu)。從某種意義上說，溫度越高、速度越快，越有利于形成優(yōu)異的涂層，這就導(dǎo)致了溫度和速度兩種要素在整個技術(shù)發(fā)展過程中的競爭與協(xié)調(diào)的局面。繁多的噴涂材料的可選擇性，是熱噴涂指數(shù)的另一種優(yōu)勢，它可以使不同設(shè)備的工作面被“點(diǎn)鐵成金、戴盔穿甲”。正是這三種要素，使熱噴涂成為真正具有疊加效果的獨(dú)特技術(shù)，它可 以設(shè)計出所需的各種各樣性能的表面，獲得從一般機(jī)械維修，直到航天和生物工程等高技術(shù)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。 
1 定義 
熱噴涂是這樣原一系列過程：以某種形式的熱源將噴涂材料加熱，受熱的材料形成熔融或半熔融狀態(tài)的微粒，這些微粒以一定的速度沖擊并沉積在基體表面上，形成具有一定特性的噴涂層。 
2 噴涂材料 
噴涂材料有粉、線、帶和棒等不同形態(tài)，它們的成分是金屬、合金、陶瓷、金屬陶瓷及塑料等。粉末材料居重要地位，種類逾百種。線材與帶材多為金屬或合金（復(fù)合線材尚含有陶瓷或塑料）；棒材只有十幾種，多為氧化物陶瓷。 
3 噴涂方法 
以提供熱源的不同，可分為燃燒法及電熱法。前者包括燃燒火焰噴涂、爆炸噴涂及高速火焰噴涂(HVOF);后者包括電弧噴涂及等離子噴涂（又分常壓等離子噴 涂與水穩(wěn)等離子噴涂）。 噴涂工藝對涂層產(chǎn)生重要影響的是噴涂濕度（嚴(yán)格地說，是熔滴沖擊基體表面時的溫度）和熔滴沖擊表面的速度。 
4 涂層的形成及其評價 
噴涂材料經(jīng)過具有某種熱源形式的噴涂設(shè)備噴射之后，在到達(dá)被噴涂的基體表面之前，其飛行時間只有幾千分之一秒或更少。在如此之短的時間內(nèi)，它被加熱、熔化 或半熔化，形成細(xì)小而分散的熔滴，沖向基體表面，被擊成扁平的疊狀小片，先前生成的扁片又被后來者所覆蓋，很快就形成由很多扁平羅疊而成的覆蓋層，即為涂層。熱源濕度越高，熔滴沖擊速度越大，形成的涂層越致密。涂層性能與諸多因素有關(guān)。 
5. 涂層功能與分類 
當(dāng)某一個工程問題提出后，首先應(yīng)明確接受施工的工件被噴涂的部位（通常是設(shè)備或設(shè)施的工作表面）處于什么樣的工況條件，而涂層功能則是確定噴涂工藝及材料的主要依據(jù)，同時還要考慮在經(jīng)濟(jì)上是否允許。涂層的多樣性源于噴涂材料的多種選擇、工藝參數(shù)的可控及噴涂方法的可變。噴涂粉末材質(zhì)逾百種，線材和棒材也有數(shù)十種，不同的噴涂方法和工藝參數(shù)的變化，能 使同一材質(zhì)形成不盡相同的涂層。如此，這些變數(shù)的組合就可得到一組“菜單式”的涂層系列，當(dāng)你需要具有某種特性的涂層時，只需從中擇取即是。 
噴涂材料噴涂而成的涂層依據(jù)它們的成份可以分為10個系列；（1）鐵、鎳和鈷基涂層；（2）自熔合金涂層；（3）有色金屬涂層；（4）氧化物陶瓷涂層； （5）碳化鎢涂層；(6)碳化鉻和其他碳化物涂層；（7）難熔金屬涂層；（8）氧化物陶瓷涂層；（9）塑料基涂層；（10）金屬陶瓷涂層。 
涂層按其應(yīng)用中的功能可分為： 
1） 耐磨損涂層。包括抗粘著磨損、表面疲勞磨損涂層和耐沖蝕涂層。其中有些情況還有抗低溫（<538C）磨損和抗高溫（538～843C）磨損涂層之分。 
2） 耐熱抗氧化涂層。該種涂層包括高溫過程（其中有氧化氣氛、腐蝕性氣體、高于843℃的沖蝕及熱障）和熔融金屬過程（其中有熔融鋅、熔融鋁、熔融鐵和鋼、熔融銅）所應(yīng)用的涂層。 
3） 抗大氣和浸漬腐蝕涂層。大氣腐蝕包括工業(yè)氣氛、鹽性氣氛、田野氣氛等造成的腐蝕；浸漬腐蝕包括飲用淡水、非飲用淡水、熱淡水、鹽水、化學(xué)和食品加工等造成的腐蝕。 
4） 電導(dǎo)和電阻涂層。該種涂層用于電導(dǎo)、電阻和屏蔽。 
5） 恢復(fù)尺寸涂層。該種涂層用于鐵基（可切削與可磨削的碳鋼和耐蝕鋼）和有色金屬（鎳、鈷、銅、鋁、鈦及他們的合金）制品。 
6） 機(jī)械部件間隙控制涂層。該種涂層可磨。 
7） 耐化學(xué)腐蝕涂層。化學(xué)腐蝕包括各種酸、堿、鹽，各種無機(jī)物和各種有機(jī)化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。 
8）個性功能涂層。如電子行業(yè)減波涂層、核電站的屏蔽涂層等。