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台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     

热喷涂技术制备功能梯度材料涂层的发展状况

介绍了热喷涂技术制备功能梯度材料涂层的研究与发展状况,分析了各种热喷涂方法制备功能梯度涂层的技术与工艺特点,指出了各自的优势与不足;同时还介绍了20世纪90年代末发展起来的自蔓延高温合成技术与热喷涂技术相融合而形成的反应热喷涂技术制备功能梯度材料涂层的最新研究动态,并展望了热喷涂制备功能梯度材料涂层的发展前景.     

热喷涂纳米涂层制备方法及材料的研究现状和展望

综述了热喷涂纳米涂层的制备方法现状及所用材料的发展情况，介绍了溶液等离子喷涂（SPS）、冷气动力喷涂（CGDS）、高速火焰喷涂（HVOF）技术制备纳米涂层的优势、纳米粉末材料的制备方法及发展趋势，指出纳米涂层制备的主要关键在于解决纳米粉末的输送技术和涂层制备过程中抑制纳米颗粒的长大趋势。纳米涂层的研究对推动热喷涂技术应用有着十分重要的作用。     

热喷涂工艺的现状和发展趋向

热喷涂工艺近年来出现奇迹般的发展,喷涂方法日趋通用化和高产额化,喷涂设备日趋精良、高级,喷涂材料的质量和检控手段大为改善,致使热喷涂工艺的应用范围已扩大到包括航空燃气涡轮发动机在内的33个工业部门,在欧美等发达国家的国民经济和军事装备中发挥了日益重大的作用。为推动热喷涂工艺在我国的发展,本文以高速火焰喷涂、等离子喷涂工艺为重点系统地介绍了各种热喷涂方法的进展,以psz锆基陶瓷为重点分别介绍了金属与合金及陶瓷等喷涂材料及其发展,简述了热喷涂涂层应用的进展和市场概况及发展趋向。     

一种新型的热喷涂材料

热喷涂技术已经成为现代工业中不可或缺的一种重要技术，自热喷涂技术出现以来，人们就在不断寻找各种热喷涂材料，目前大部分金属和陶瓷都可采用热喷涂技术。高熵合金是近年来发展起来的一类新型合金，由于高混合熵效应导致这类合金具有许多优异的性能，适用于装备和零件的表面防护。利用热喷涂技术在装备和零件表面制备高熵合金涂层，可以充分发...     

热喷涂专用纳米材料及其涂层制备的研究现状

热喷涂纳米涂层的研究是目前纳米涂层领域研究热点之一.综述了国内外热喷涂专用纳米材料的制备方法以及采用几种先进的热喷涂技术制备的纳米涂层,指出了目前用热喷涂技术制备纳米涂层所面临的难题.展望了热喷涂技术在制备纳米涂层方面的发展前景.     

美国热喷涂工业的现状与未来

热喷涂时,由金属、合金、陶瓷、金属陶瓷或碳化物等高性能材料构成的涂层被涂覆在相对容易加工和更廉价的基体材料上。 热喷涂工艺和涂层的配合可以满足耐热、耐磨、耐侵蚀和(或)耐腐蚀以及其他独特表面性能的要求。涂层几乎不提高被喷涂工件的强度。热喷涂也被广泛应用于因磨损或     

新型热喷涂及其复合技术的进展

热喷涂由于可以在基体上快速获得性能优良的涂层而受到人们广泛关注.针对研究热点冷喷涂技术、低压等离子喷涂薄涂层、液体热喷涂技术的研究及其应用做了详细介绍,同时也介绍了热喷涂与激光复合技术的一些研究进展.此外,对近年来热喷涂领域中的新型喷涂设备的发展和前沿进行了文献综述,以期推动国内热喷涂技术的研究开发与应用.     

一种新型的热喷涂材料

热喷涂技术已经成为现代工业中不可或缺的一种重要技术,自热喷涂技术出现以来,人们就在不断寻找各种热喷涂材料,目前大部分金属和陶瓷都可采用热喷涂技术。高熵合金是近年来发展起来的一类新型合金,由于高混合熵效应导致这类合金具有许多优异的性能,适用于装备和零件的表面防护。利用热喷涂技术在装备和零件表面制备高熵合金涂层,可以充分发挥高熵合金的耐磨、防腐等性能,有效提高装备使用寿命。简要阐述了高熵合金的定义、组织结构和性能特点,展望了热喷涂高熵合金涂层的应用前景,并分析了高速电弧喷涂FeCrNiCoCu(B)高熵合金涂层的微观组织和常规力学性能。     

热喷涂技术在摩擦磨损领域应用研究

该文综述了热喷涂技术在摩擦磨损领域应用的研究现状及进展,主要论述了喷涂方法、喷涂工艺、喷涂材料、涂层结构、涂层处理及喷涂涂层的磨损机理等方面在摩擦磨损领域的研究与进展,通过上述几方面的讨论与分析,总结了热喷涂涂层在摩擦磨损领域具体的应用情况,分析和总结了热喷涂涂层在摩擦磨损领域应用失效的主要原因和形式,并提出了提高热喷涂技术在摩擦磨损领域应用能力的方法和措施。     

Thermal plasma processing of materials: A review

The use of thermal plasma in materials processing industries is becoming an increasingly active and attractive field for the development of new technology. The potential applications of thermal plasma processing technology cover a wide range of activities, such as: the extraction of metals, the refining/alloying of metals/alloys, the synthesis of fine ceramic powders, spray coatings, and the consolidation and destruction of hazardous wastes. A review of thermal plasma applications in materials processing is presented.     

Untersuchung der Einflüsse von Substratrauheit und Spritzpartikelgröße auf die Haftung thermisch gespritzter Schichten

About the influence of substrate roughness and spray particle size on the adhesion of thermal spray coatings The influence of substrate roughness and spray particle size on the adhesion of thermal spray coatings was researched systematically. In addition to established spray materials (Cr₂O₃, WCCo, NiCr) and spraying processes (atmospheric plasma spraying (APS), high velocity flame spraying (HVOF)) different substrate materials (steel, stainless steel, aluminum) were included in the research work as well.     

Nanostructured Thermal Spray Feedstocks:the Next Generation of Engineered Coatings

This paper presents an overview of the recent research activities at lnframat(R)Corporation(IMC)on the development of thermal spray processes for nanostructured coatings, which enable improved performance and durability of coated components. Designed multifunctional nanocoatings present unprecedented opportunities for advances in materials properties and performance for a broad range of engineered surface applications.The technology described in this paper involves the reconstitution of individual nanoparticles into sprayable micron-sized agglomerates, followed by the thermal spray of these agglomerated granules into a high performance nanostructured coating.One important feature of the nanostructured coatings is their improved toughness,contributing to a significant improvement in wear resistance.     

Verarbeitung von feinen Spritzwerkstoffen zur Verbesserung von Korrosions‐ und Verschleißschutzeigenschaften von thermisch gespritzten Schichten

About the application of fine spray materials for improvements in terms of corrosion and wear protection of thermal spray coatings Within a research project the spray materials Cr₂O₃, Cr₃C₂ NiCr and WCCoCr were considered. Process parameters were determined, optimized and validated allowing the application of very fine spray material fractions (< 25 μm) with plasma and high velocity oxy‐fuel spray systems. In addition to improved coating properties like low porosity and improved corrosion resistance the application of near net shape coatings was enabled. The subsequent reduced effort for after‐treatment of the coatings can contribute to further rationalization of thermal spray processes.     

新型喷射成形轻质、高导热、低膨胀Si-Al电子封装材料

传统封装材料的性能已经不能满足微电子技术飞速发展的需要，为此，国内外相继采用喷射成形技术研究开发了适用于电子行业发展的新型Si-Al系列合金，这种高硅（50－70wt%)合金具有细小均匀的显微组织，以及均匀和各向同性的性能，同时具有低热膨胀系数，高热导率和低密度等特点，与普通碳化硅增强金属基复合材料（MMCs)不同，新合金可以用普通刀具进行加工，并且容易进行镀镍，铜、银和金等涂覆处理，采用上述材料已成功地制备了航空应用的微波放大器模块，比全可伐合金封装减重约30％以上，对喷射成形Si-Al合金的研究开发现状进行了简单评述。     

热喷涂纳米结构涂层技术的研究进展

与传统材料的热喷涂涂层相比,纳米结构涂层在力学和摩擦学等方面的性能有了一定的提高.作者综述了国内外在应用热喷涂技术制备纳米结构涂层方面的研究进展.介绍了纳米结构喂料的制备、热喷涂纳米结构涂层的构筑方法、涂层的特殊性能以及应用情况.从目前国内外的情况来看,热喷涂纳米结构涂层技术的研究取得了较大的进展.随着技术、工艺的不断完善,其必将在很多领域取代传统的涂层.     

Rapid hard tooling by plasma spraying for injection molding and sheet metal forming

Amidst the harsh competition over the development of new products around the world, rapid prototyping, especially rapid tooling methods have received widespread attention. Amongst the rapid hard tooling methods, thermal spraying can manufacture metal molds without limitation of pattern size. However, it has the disadvantage that only soft metals with low melting points such as zinc alloy can be sprayed to original mold, such as a rapid prototyping model or a natural material pattern, due to their lack of heat resistance and shrinkage of spray metals. So the wear resistance of spray tool is poor, it can be used only for trial or small-lot production. In this study, attempts were made to improve the heat resistance by using composite materials made of ceramic and metal powders as the sprayed original mold materials, and using stainless steel, tungsten carbide alloy, iron–nickel–chromium alloy with excellent wear resistance as spraying materials, respectively. The results show that injection molding spray mold and sheet metal forming spray die can be made by transferring from natural patterns and rapid prototyping models. As the durability and dimensional accuracy of the sprayed tools has sharply improved, the tools can be used for mass production.     

火焰热喷涂方法制备金属粉末的研究

为了研究热喷涂方法制备金属粉末的可能性,用氧乙炔热喷涂方法将Al、Zn和1Cr18Ni9Ti等线材制成金属粉末,采用光透射法测试粉末的粒度及其分布,用SEM观察粉末颗粒的形貌,分析了粉末粒径与喷涂工艺参数的关系。实验结果表明用热喷涂方法制备金属粉末是可行的,制备的粉末最大颗粒直径不超过80μm,分布范围窄;送丝速度的降低有利于制备较细的金属粉末。     

nanoHVOF – Prozesstechnik und Schichteigenschaften einer neuen,hochdichten Spritzschicht

Thermal spray layers are used as protective coatings against wear and corrosion. A vast range of metallic and non metallic materials can be utilized in tailor made surfaces for engines, turbines or agricultural equipment. Conventional thermal spray coatings often show imperfections. Melting or infiltrations of porous layers are methods to improve coating quality even though they are expensive. Special thermal spray processes like HVOF are more advantageous in these cases. The nanoHVOF produces high density coatings with a high hardness. It includes powder, torch and nozzle techniques. The new developed nanoHVOF‐process is described, wear properties are evaluated and nanoHVOF‐coatings metallographically examined. The comparison between nanoHVOF and conventional HVOF coatings is presented.     

国内外航空发动机企业热喷涂标准对比

本文总结了国内外航空发动机企业热喷涂专业技术标准的现状,从标准体系建设、技术标准内容及质量控制要求等方面进行了对比分析,指出了我国航空发动机企业热喷涂标准体系建设存在的不足,并对我国热喷涂专业标准的发展提出了参考意见.