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          等离子喷涂技术作为材料科学领域的关键技术之一

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          等离子喷涂技术作为材料科学领域的关键技术之一

          发布日期:2022-07-28 作者: 点击:

           热喷涂技术作为材料科学领域的关键技术之一,是先进制造技术的重要组成部分。技术原理是利用气体燃烧或放电将原料颗粒加热至熔融或半熔融状态,然后通过火焰射流或者压缩空气将其喷涂到基体上,颗粒Z终变平并固化成堆叠的碎片,并形成涂层。热喷涂涂层因其耐磨、减摩、隔热、绝缘、抗高温、抗氧化、防微波辐射等功能特性,以及可以对因磨损、腐蚀引起的零件尺寸减小进行修复的优势,能够达到节约材料、节约能源的目的,在航空航天、汽车船舶、石油化工等领域得到了广泛应用。

          等离子喷涂技术是20世纪70年代发展起来的一种热喷涂技术,相对于传统的高压氧气燃料喷涂和电弧喷涂技术,等离子喷涂技术显现出更高的效率。等离子喷涂可提供与基材卓越粘合且紧凑的结构、可变的厚度和较低的热应变度,尤其适用于无定形涂层的形成。随着服役环境对涂层性能要求的提高和喷涂技术的革新,等离子喷涂技术得到了新的发展,比如超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂等。主要对低压等离子喷涂技术的特征和研究现状进行综述。

          等离子喷涂技术作为材料科学领域的关键技术之一

          等离子喷涂技术是以直流电驱动的等离子弧作为热源,将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态,并高速喷向经过预处理的基体表面,从而形成附着牢固涂层的方法,其原理所示。在喷枪电极(阴极)和喷嘴(阳极)之间施加一个高电压并经过高频振荡器的激发,等离子喷涂电极使气体(氩气、氮气、氢气等)电离形成电弧。

          通过特殊孔型的喷嘴时,电弧受到机械压缩,电弧截面积减小,同时受外部不断送来的冷气流和导热性很好的冷喷嘴孔道壁的冷却作用,电弧柱外围气体受到强烈冷却,温度降低,导电截面缩小,产生热收缩效应,电弧进一步被压缩,造成电弧电流只能从弧柱中心通过,电弧电流密度急剧增加,形成高压缩、高速等离子射流。喷涂粉末被送粉气载入等离子焰流(两种方式:枪外送粉和枪内送粉),使粉末很快呈熔化或半熔化状态,并高速喷射在工件表面形成致密的片状涂层。

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