热喷涂及电子束物理气相沉积技术在热障涂层制备中的应用

对常用热障涂层制备技术,包括火焰喷涂、爆炸喷涂、大气等离子喷涂、高能等离子喷涂、超音速等离子喷涂、低压等离子喷涂、溶液注入等离子喷涂及电子束物理气相沉积技术进行了综述.介绍了上述几种制备技术的原理、工艺特点、存在不足及解决措施.认为发展爆炸喷涂工艺、溶液注入等离子喷涂工艺与EB-PVD工艺及其在新型热障涂层制备中的应用将是热障涂层制备技术研究的重点.     

热喷涂发展趋势——新型高能高速喷涂方法

介绍了两种高能高速喷涂新技术－－超音速火焰喷涂及超音速等离子喷涂，分析了两种喷涂方法的发展背景及基本原理，比较了它们的涂层特点及应用范围，指出超音速火焰喷涂及超音速等离子喷涂是获得高质量涂层的新技术。     

蔬菜复合纸的大豆蛋白喷涂液雾化角度研究

目的研究蔬菜复合纸的大豆蛋白喷涂液雾化角的计算方法,及喷涂过程中工艺参数对大豆蛋白喷涂液雾化角度的影响。方法运用MATLAB软件,通过图像处理方法计算蔬菜复合纸的大豆蛋白喷涂液的雾化角度,并利用响应面分析法研究喷涂参数对大豆蛋白喷涂液雾化角的影响。结果单个因素中喷涂流量和气压对大豆蛋白喷涂液的雾化角有显著影响,喷涂流量、气压及液压三者的交互作用对喷雾角度有极显著影响(0.00080.05)。通过分析软件建立了雾化角与喷涂工艺参数之间的关系模型,并得到了最佳喷涂条件。结论当喷涂流量为48.04 mL/min,气压为199 Pa,液压为151 Pa时,大豆蛋白喷涂液的雾化角最大值为138.2637°。     

超音速火焰喷涂研究与应用

综述了超音速火焰喷涂技术的发展历史和基本工作原理。介绍了粉末粒度、喷涂距离等喷涂材料参数及工艺参数对涂层组织和性能的影响。分析评述了超音速火焰喷涂工艺在喷涂材料选择、经济适用性等方面的优缺点。随着经济发展及超音速火焰喷涂技术自身的革新,该技术必将应用于越来越多的领域。     

低压等离子喷涂技术及研究现状

低压等离子喷涂作为一种热喷涂技术,相比于传统的大气等离子喷涂技术以及气相物理沉积,可制备更加纯净、更为致密、结合强度更高的涂层。主要介绍了低压等离子喷涂的原理、分类及特征,回顾了低压等离子喷涂的产生及发展历程,并与等离子喷涂、超低压等离子喷涂和等离子喷射沉积相比较,分析了其在涂层制备上的独特优势。进一步叙述了低压等离子喷涂技术在制备热障涂层、燃料电池、太阳能、半导体等领域的国内外研究及应用情况,并对其发展进行了展望,指出低压等离子喷涂技术未来的重点发展方向在于对等离子喷涂焰流与材料基板作用机理进行深入研究,以及与其他前沿技术进行复合。     

超音速火焰喷涂技术研究进展

介绍了一种新型的超音速火焰喷涂技术--活性燃烧高速燃气喷涂(AC-HVAF),该工艺的喷涂过程对喷涂材料的氧化及热退化影响非常小,可以制备出极低氧化物含量和极高致密度的涂层,该涂层具有优越的耐磨损和耐腐蚀能力,同时其喷涂速度和沉积效率均优于传统超音速火焰喷涂(HVOF).     

喷涂参数及带速对大豆蛋白液喷涂平均密度的影响

目的研究大豆蛋白喷涂在硫酸纸上的平均密度,以及喷涂参数和带速对喷涂平均密度的影响。方法首先通过摄像机采集喷涂图像,再运用Matlab软件处理计算大豆蛋白液所占面积比。面积比越大,则大豆蛋白喷涂效果越好,并利用响应面分析法研究喷涂参数及带速对喷涂平均密度的影响。结果当液压为159 Pa,气压为180 Pa,带速为11.93 mm/s时,大豆蛋白液所占面积比可达79.9079%,此时最佳。结论单个因素中液压和带速对喷涂平均密度有显著影响。通过分析软件建立了大豆蛋白液所占面积比与喷涂参数及带速之间的关系模型,并得到了最佳喷涂条件。     

大豆蛋白喷涂液雾化粒子场实验

目的研究大豆蛋白喷涂液雾化场的粒度分布,及喷涂过程中喷涂参数对大豆蛋白液雾化液滴粒径的影响,从而在蔬菜复合纸覆膜成型过程中选择最优喷涂参数。方法利用激光粒度仪测量不同喷涂参数下大豆蛋白液喷涂雾化场的粒度分布,并通过数据分析软件Origin研究喷涂参数对大豆蛋白液喷涂雾化粒度的影响。结果喷涂参数相同时,喷涂雾化场中随着轴向距离的增加,大豆蛋白液液滴粒径先显著减小后趋于稳定;喷涂雾化场中同一轴向位置随着径向距离的增加,大豆蛋白液液滴粒径呈减小趋势。在喷涂雾化场同一测量点,随着喷涂气压的增大,大豆蛋白液液滴粒径逐渐减小;喷涂液压对大豆蛋白液液滴粒径没有显著影响。结论喷涂气压为0.2 MPa,喷涂液压为0.16 MPa,喷涂雾化场轴向30 cm平面内,大豆蛋白液雾化液滴粒径较小且均匀。     

爆炸喷涂涂层厚度及其过程控制对涂层性能的影响

本文介绍了爆炸喷涂工艺方法及其应用范围。优选了北京钢冶研究总院制备的碳化铬/镍铬粉末并对粉末进行测试研究,采用爆炸喷涂工艺进行碳化铬/镍铬耐磨涂层试验,通过调整爆炸喷涂涂层厚度及喷涂次数,并对涂层结合强度、热震、金相组织等性能进行检测及分析,确定爆炸喷涂工艺过程控制对涂层性能的影响机制。     

冷喷涂制备非晶合金涂层的研究进展

综述了近年来冷喷涂制备非晶合金涂层的现状,总结了喷涂工艺参数对铁基、铝基、铜基及镍基等非晶合金涂层制备的影响,详细阐述了涂层晶化及沉积机制,并在冷喷涂涂层硬度、耐磨及防腐性能等方面进行了归纳,最后对冷喷涂技术在非晶合金制备的发展趋势进行了展望.     

大豆蛋白液浓度及喷涂条件对雾化角的影响

目的为了分析蔬菜复合纸的喷涂效果,研究大豆蛋白喷涂液在不同的蛋白液浓度及喷涂条件下雾化角的变化与雾化整体形貌。方法首先通过高速摄像机采集喷涂图像,其次利用Matlab图像处理功能计算雾化角,并通过响应面分析法分析大豆蛋白浓度及喷涂条件对雾化角的影响。结果当液压大、气压小时,喷涂雾化效果较差;随着气压的增大,雾化效果逐渐变好。单因素中浓度和气压对大豆蛋白喷涂液的雾化角有显著影响,并通过分析软件得到了雾化角与喷涂工艺参数和浓度之间的关系模型。结论得到了最佳的喷涂条件,大豆蛋白质量分数为11.13%,气压为2 MPa,液压为1.64 MPa,此时的雾化角可达到81.4690°。     

冷喷涂技术研究进展及其在舰船领域的应用

冷喷涂作为一种低温固态成型技术,具有基材热影响小、粉末材料不易氧化、沉积效率高等特点,可用于金属防护涂层制备、零部件修复和增材制造。首先从冷喷涂系统、喷涂材料、喷涂工艺3个方面介绍了冷喷涂技术的特点;其次总结了近年来冷喷涂技术在粉末材料设计、涂层结合机理、组织结构与性能调控方面的研究进展;然后,详述了冷喷涂技术在国外海军舰船领域的应用情况;最后,简述了冷喷涂技术在我国海军舰船领域的研究及应用情况,并对其未来发展方向进行了展望,以期提高我国海军舰船装备腐蚀防护及维修保障能力。     

冷喷涂及电弧喷涂铁涂层工艺及其性能对比

针对在铝质锅具表面喷涂导磁涂层的2种工艺(冷喷涂和电弧喷涂)的制备条件及涂层性能进行了较为详细的研究及分析,为铝质锅具表面涂覆高性能导磁涂层的工艺应用提供依据。借助扫描电子显微镜、拉伸试验机、盐雾试验箱、热震试验箱研究了2种工艺所制备涂层的截面形貌与成分、结合强度、耐蚀性能、耐冷热冲击性能及电磁性能变化率。结果表明,所制备涂层都具有良好的电磁加热性能。采用冷喷涂制备的导磁涂层在结合强度、耐蚀性能和耐冷热冲击性能方面都明显优于传统的电弧喷涂所制备的导磁涂层,采用冷喷涂制备的导磁涂层的电磁性能变化率明显小于传统的电弧喷涂制备的导磁涂层。但是采用电弧喷涂的铁涂层在使用过程中的噪音低于采用冷喷涂的铁涂层。     

冷喷涂技术在轻合金再制造工程领域的研究现状

作为新型绿色环保工艺,采用冷喷涂技术对铝合金及镁合金废旧零件进行修复,可以实现铝合金及镁合金废旧零件的尺寸恢复及性能提升。介绍了冷喷涂技术作为零件修复手段的原理,综述了目前冷喷涂技术修复铝合金及镁合金零件的研究现状。     

正交试验设计优化等离子喷涂纳米Al2O3-13%TiO2涂层工艺参数

为了深入研究等离子喷涂纳米Al2O3-13%TiO2(质量分数)工艺参数与涂层性能之间的关系,采用正交试验设计法,针对等离子喷涂过程中喷涂距离、喷涂电流、主气压力及辅气压力等4个主要参数,选用L9(34)正交表,以涂层结合强度为指标开展制备工艺参数的优化。结果表明,影响涂层结合强度的因素主次顺序是喷涂电流、喷涂距离、主气压力、辅气压力;等离子喷涂纳米Al2O3-13%TiO2最佳工艺参数为:喷涂距离110mm,喷涂电流870A,主气压力0.31MPa,辅气压力0.97MPa,优化工艺喷涂的涂层结合强度达到31.5MPa。     

寻求合作

本部现有从事超音速电弧喷涂料技术多年的熟练工人数十名，其中包括喷涂工、喷砂工、电焊工、涂装工、设备维修工。主要项目有：电力系统、火电厂锅炉四管和磨蚀件的喷涂防磨，吸排风机叶轮的防磨、防腐喷涂处理及“耐磨陶瓷”石油化工、储罐内外壁及大口径管道内外壁喷涂锌、铝、不锈钢、防腐。     

冷气动力喷涂涂层结合机理及其工艺研究进展

重点综述了冷气动力喷涂涂层的结合机理及影响涂层质量的因素,对冷喷涂涂层的特点及其应用研究的最新进展进行了简要介绍,指出冷喷涂在高纯金属、非晶、纳米晶及异种复合材料涂层的制备方面具有广阔的应用前景.     

棒材等离子喷涂制备非晶态合金雾化过程的数值模拟及工艺参数的制定

根据已有的火焰喷涂一维稳定流动学研究的成果,提出棒材等离子喷涂法制备非晶涂层的雾化机理并计算了棒材等离子喷涂法制备非晶时雾化粒子的中值粒径。同时改变棒材等离子喷涂中主气压力和辅气压力两个主要参数,优化了铁系非晶涂层制备工艺。结果表明,3mm Fe80P13C7及Fe72Cr8P13C7的晶体棒材通过大气等离子喷涂,在喷涂电压为55V,喷涂电流为600A,棒材与喷嘴的距离为4mm,送棒速率为50mm/min,喷涂距离为100mm,喷涂角度≈90°,主气压力为0.95MPa,辅气压力为0.35MPa喷涂可制备非晶涂层。     

锌、铝喷涂层的耐腐蚀性能研究

研究了锌、铝喷涂层及普通碳钢(基体)在不同pH值环境介质中的耐腐蚀性能。浸泡实验失重研究及电化学极化曲线研究结果表明,在弱碱性溶液中锌喷涂层可提高耐蚀性;而在弱酸性溶液中铝喷涂层具有较好的耐蚀性。锌、铝喷涂层在酸性、碱性介质中的耐蚀机理可用电位—pH图来解释。     

Q235钢电弧喷涂长效防护金属涂层的腐蚀行为

电弧喷涂Zn,Al及其合金涂层应用广泛,但不同喷涂层体系防腐蚀性能的优劣一直争议不断,有必要对各喷涂层的防腐蚀性能进行更加细致的分析。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面喷涂了Al,ZnAl15,AlMg5及Zn+Al双丝涂层。研究了4种喷涂层在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的耐浸泡腐蚀性能及电化学行为,用扫描电镜和X射线衍射仪分析了喷涂层表面组织形貌及腐蚀产物的形貌及相结构。结果表明:Al,ZnAl15,AlMg5喷涂层中各成分分布较均匀;Zn+Al双丝伪合金喷涂层中有纯Zn、纯Al和Zn-Al合金微区,各微区成分不均匀易导致选择性腐蚀或形成微电池;阳极金属涂层阴极保护作用由高到低依次为ZnAl15Zn+AlAlMg5Al,耐蚀性优劣依次为ZnAl15AlMg5AlZn+Al。