冷喷涂制备复合材料涂层研究现状

鉴于目前冷喷涂技术制备复合材料涂层受到国内外越来越多学者的关注,本文在大量文献分析的基础上对冷喷涂制备复合材料涂层进行了分类和总结。首先,探讨了喷涂前粉末准备和喷涂工艺参数对复合材料涂层的影响;其次,归纳了冷喷涂制备的金属-金属、金属-陶瓷、金属-金属间化合物以及纳米复合材料涂层等研究成果;最后,分析了冷喷涂制备复合材料涂层的应用前景和当前存在的主要问题。     

电弧喷涂法制作钢基塑料模具初探

基于快速成形的方法制造各类快速模具已成为RPM应用的热点问题。介绍了金属喷涂制模法的原理和特点、电弧喷涂快速模具制作的工艺过程、喷涂所用设备和材料,列举了金属喷涂制模法在鞋底模具开发中的应用实例。金属喷涂制模法具有工艺简单,制模周期短,成本低,复型性好等特点,适合于新产品开发和小批量多品种生产。     

非金属材料表面冷喷涂金属化的研究现状及展望

冷喷涂是一种快速发展的固态粉末沉积技术,具有喷涂温度低、沉积效率高、制造速度快等特点,在金属涂层制备、受损零部件修复、增材制造等方面已有广泛的研究与应用。传统冷喷涂工艺的基体材料一般是金属材料,其沉积过程的机理研究也较为成熟。近年来,随着众多工业领域对复合材料的需求进一步提升,通过冷喷涂技术在非金属材料表面制备金属涂层(表面金属化)受到了不同领域众多研究者的关注。总结了目前已报道的使用冷喷涂工艺在高分子和陶瓷等非金属材料表面制备金属涂层的相关结果,围绕几种常用的高分子和陶瓷基体材料,分析了非金属基体材料上冷喷涂沉积金属涂层的结合机理,并在此基础上讨论了冷喷涂工艺参数和材料参数对非金属材料表面冷喷涂金属化的影响。     

金属闪光漆涂膜颗粒缺陷分析

金属闪光漆由于其涂膜光亮、丰满 ,具有较强的金属感闪光效果 ,已经成为汽车涂装的装饰性漆膜。但是 ,由于金属闪光漆喷涂工艺较为复杂 ,在涂装生产中经常出现漆膜颗粒缺陷 ,车身一次性喷涂合格率低。根据自动喷涂生产线喷涂金属闪光漆的质量统计 ,金属闪光漆喷涂后出现的颗粒缺陷占涂膜质量缺陷的3 5%～ 50 % ,漆膜颗粒是金属闪光漆喷涂后出现的主要涂膜缺陷 ,是造成金属闪光漆一次性喷涂合格率低、返工修补困难的重要原因。本文结合引进的Ｂｉｎｋｓ自动喷涂线的生产状况 ,探讨了自动喷涂生产线金属闪光漆喷涂施工颗粒来源及解决办法。1　…     

电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的研究进展

电弧喷涂金属涂层作为钢结构表面防护的一种重要措施,经过几十年的发展,已成为成熟的表面工程技术和产业。同时,随着新的喷涂工艺、设备和材料的不断研发,电弧喷涂金属涂层应用领域日益广泛。与此同时,使用电弧喷涂技术进行防腐的缺点也日益突出,尤其是喷涂过程中存在有害物质排放等问题,严重制约了其发展。电弧喷涂制备的涂层孔隙率低、微观组织致密、结合强度高且经济性好。相比于其他传统防腐技术,电弧喷涂金属涂层应用于钢结构的表面防护具有如下优势:(1)电弧喷涂沉积效率高、操作容易,便于现场施工;(2)涂层在海洋苛刻腐蚀环境中服役时间长。然而,电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的服役环境介质不同,对涂层的耐蚀性能提出了更高的要求。因此,近几十年来除研究电弧喷涂工艺参数外,科研工作者们着力研发多功能、高性能的喷涂材料,并取得了丰硕成果,同时充分利用电弧喷涂技术的优势可显著提高涂层的性能。目前电弧喷涂金属涂层材料正朝着复合化、新型化方向发展。目前,用于钢结构表面防护且已取得广泛应用的喷涂材料有锌/铝及其合金、镍基合金、铁基合金和铜基合金等。其中锌、铝及其合金是使用最早且最广泛的喷涂材料;镍基合金可通过加入铬、钼等抗点蚀、缝隙腐蚀的合金元素,提高材料的耐蚀性能;铁基合金中添加少量Mo等元素,能有效抑制晶界腐蚀发生;铜基合金中加入1%的锡,能抑制合金脱锌过程并提高其力学性能。近几年的研究重点为多种合金材料复合及新型合金材料的使用,以电弧喷涂技术为手段制备耐腐蚀涂层,可实现涂层功能和性能的双提升。本文以分析钢结构在近海岸海洋环境各区域带的腐蚀规律为基础,比较了目前用于钢结构表面腐蚀防护的方法及其优缺点,阐述了电弧喷涂涂层的研究现状和防腐机理。从电弧喷涂耐海水腐蚀涂层的微观组织结构、涂层性能及防腐机理等方面,分析了电弧喷涂金属涂层防腐面临的问题并展望了其前景,以期为工业领域钢结构表面的长效防护提供参考。     

专栏寄语

20世纪80年代,原苏联科学院西伯利亚分院理论和应用机械研究所发现冷喷涂颗粒结合现象,并于1990年首次提出冷喷涂概念。20世纪90年代末,冷喷涂技术进入我国,并自此走上了快速发展的道路。与热喷涂、激光等热工艺不同,冷喷涂过程中金属的氧化、分解、相变、晶粒长大得到有效控制,在制备纳米、非晶等新型材料和温度敏感材料方面具有明显优势。同时,冷喷涂制备的材料更为致密,部分冷喷金属材料的综合力学性能可达锻件水平。目前,冷喷涂技术已能够沉积金属及其合金、金属间化合物、金属陶瓷复合材料、纳米材料、非晶合金和高爛合金,技术领域涉及涂层、近净成形和增材制造,应用领域涵盖核工业、航空航天、电力电子、海工装备、医疗器械、汽车工业、工程机械。     

室外型冷凝机组金属部件耐腐蚀性能影响因素研究

概述室外机金属部件暴露于大气中的腐蚀机制及金属部件耐腐蚀性能的影响因素。采用正交试验方法,以盐雾试验后的红锈面积作为判断标准,针对影响金属耐腐蚀性能的3个重要因素（金属基材、喷涂方式和涂膜厚度）及其两两交互作用对室外机金属部件耐腐蚀性能的影响程度进行试验对比。结果表明：喷涂方式对耐腐蚀性能影响最大,金属基材、金属基材与喷涂方式的交互作用对金属耐腐蚀性能影响较大。因此正确选择喷涂方式和金属基材并考虑2种影响因素的交互关系对提高室外机金属部件耐腐蚀性能具有重要意义。     

一种新型金属电弧喷涂枪

金属喷涂是用压缩气体将熔融状态的金属雾化成微粒，喷涂沉积在预先准备的工作表面上，形成一完整的金属覆盖层。一般来说，金属喷涂主要有三方面用途：（１）用于抗腐蚀、抗高温氧化或耐磨损等防护性涂层。（２）用于修复零件尺寸，如由于大范围磨蚀或局部机械加工错误而...     

机械零件的金属喷涂修复技术研究

金属喷涂修复具有独特的优势,在机械零件修复生产中具有重要意义。本文主要介绍了机械零件金属喷涂修复的原理、性质。简单介绍了金属喷涂修复的工艺数据与修复效果的关系。     

金属喷涂在我厂修理中的应用

金属喷涂这门技术在修理部门说来确实有很大的作用。在当前的技术革命,技术革新和增产节约运动中用金属喷涂来修复磨损零件,是切实地做到“好中求好,好中求省,好中求快”,确保设备修理质量,快速完成修理任务的有效措施之一。一、金属喷涂的一般概念1.金属喷涂的实质是把熔解了的金属丝在4～6大气压的压缩空气气流的作用下喷涂到零件表面上。能延长零件使用寿命。     

电爆技术用于超细粉制备和表面喷涂的研究进展

论述了电爆技术用于超细粉制备和材料表面喷涂方面的机理、特点及近年来的研究状况.电爆法制粉能量转化率高、工艺参数调整方便、适应材料广,可用于制备金属合金粉,氧化物和氮化物超细粉,所制粉末具有纯度高、化学活性高、不易团聚等优点.电爆喷涂技术有线电爆、粉末柱电爆、定向粉末电爆、金属箔电爆等类型,能得到晶粒细小高致密的涂层,特别适于喷涂高熔点的材料;分析了电爆制粉和电爆喷涂进一步研究的问题.     

科技动态

用等离子喷涂法获得“金属-玻璃”涂层美国印第安纳州的一家钴公司采用等离子喷涂表面技术喷涂急冷固化的粉末金属,获得了“金属-玻璃”涂层。这种涂层保留了近于非晶态的显微结构。非晶态金属有时被人们称为“金属-玻璃”,它     

硬质相对冷喷涂FeAl金属间化合物涂层性能的影响

FeAl金属间化合物具有优良的物理性能和力学性能,但其室温塑性和断裂韧性低,限制了其工程应用.利用机械合金化制备了Fe(Al)固溶体合金粉末及Al2O3,WC硬质相增强的复合合金粉末,通过冷喷涂沉积涂层并结合后热处理原位反应制备了FeAl金属间化合物涂层及其复合涂层.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度仪等研究了硬质相对球磨粉末组织结构、冷喷涂FeAl金属间化合物涂层组织结构及性能的影响.结果表明.硬质相可显著加速球磨粉末内部层状结构的细化程度,喷涂态涂层具有不同于传统热喷涂涂层的层状组织结构,热处理可实现喷涂态涂层中Fe(Al)固溶体向FeAl金属间化合物的原位转变,致使层状结构消失,获得无粒子界面的FeAl金属间化合物涂层,弥散分布的硬质相可显著提高冷喷涂FeAl金属间化合物涂层的强化稳定性.     

电弧喷涂快速成形技术研究现状

电弧喷涂成形是新近发展起来的一项重要金属快速成形技术。对比分析电弧喷涂快速成形技术与近终喷射成形和等离子喷涂成形技术之间的差异与特点,综述电弧喷涂在模具快速制造领域的研究应用现状,并讨论了电弧喷涂成形材料,以及喷涂成形雾化与沉积工艺过程中的传热传质、残余应力和氧化行为等关键性问题。最后,展望了电弧喷涂厚成形技术的重点研究方向与解决途径。     

Lp—100型高能等离子喷涂设备的研制

一、前言等离子喷涂能制备金属、陶瓷、金属-陶瓷等单一或复合材料的涂层,强化零部件的工作面,提高机件的工作性能,延长使用寿命,作为一种工艺手段在工业上的应用越来越广泛.近年来,等离子喷涂技术有一系列新的发展,其中高能等离子喷涂技术的开发已为世界瞩目.所谓高能,是指等离子射流具有高温、高速、高焓和大的弧功率而言.高能等离子喷涂能改善涂层质量和提高喷涂效率(喷涂速率和沉积效率),是等离子喷涂技术发展到先进水平的一个标志. 国际上从七十年代初期开始研究高能等离子喷涂技术,出现了大功率喷枪,功率由40千瓦左右提高到80千瓦;射流速度由0.2～0.5马赫提高到1马赫,甚至达到2～3马赫;焓值由500大卡/公斤提高到2200大卡/     

低温高速喷涂法制造新型涂层

低温金属纳米粒子被高速喷涂到金属基体上的过程称为动能喷涂(KEM).此法是由加州圣芭芭拉市的Inovati学院开发的.在该法中,金属粒子如Al、Ti或Cu与He或N在粉末流态化设备中混和,然后将其高速喷涂到金属基体上.     

高炉风口上超音速火焰喷涂金属-陶瓷梯度层的可行性

在高炉风口表面制备一层适宜的金属-陶瓷梯度热障涂层,是提高风口寿命的一种有效的方法.本文旨在验证在风口上制备金属-陶瓷梯度保护层,提高高炉风口寿命的可行性.通过大型的有限元仿真软件AN-SYS,模拟分析了在紫铜表面喷涂陶瓷热障层的隔热效果,并且探讨了HVOF涂层的性能.结果发现,仅仅0.4 mm厚的ZrO2涂层就可以使铜基体温降200℃左右,而且超音速火焰喷涂打底的金属-陶瓷涂层的抗氧化性、热震性优于其他喷涂方法,这表示能够从材料和工艺两方面解决风口喷涂陶瓷层易脱落的问题.证明了在风口上喷涂金属-陶瓷梯度热障涂层的可行性以及利用HVOF打底层制备金属-陶瓷热障层的优势.     

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。     

高分子、复合材料技术：TiC／金属复合涂层反应热喷涂粉末及其制备技术

陶瓷-金属复合涂层，尤其是碳化物-金属复合涂层具有优异的耐磨性能，在冶金、能源、石油化工、汽车、造纸、航空航天等民用和国防工业领域耐磨构件的制造、加工和修复中具有广泛的用途。与传统的陶瓷／金属复合涂层增强相wc相比，Tic更稳定（1100℃也不分解）、硬度更高，而且密度低、摩擦系数小，是陶瓷／金属复合涂层的理想增强体，与适当的粘结金属复合可制备耐高温、耐腐蚀、耐磨损涂层，具有更高的应用价值和更广泛的应用前景。在传统陶瓷／金属复合涂层热喷涂技术中，陶瓷相通常以外加复合的方式预置在喷涂原材料（粉末、丝等）中，陶瓷相颗粒较粗、陶瓷／金属界面易受污染，涂层性能较差（空隙率高、结合强度低），且原材料成本高、喷涂条件苛刻（一般需要等离子喷涂），极大地限制了热喷技术的应用和推广。     

激光辅助冷喷涂制备高硬度材料涂层的研究进展

冷喷涂是一种新型的低温固态涂层制备技术,在制备温度敏感、相变敏感、氧化敏感材料涂层方面表现出突出的优势。但单纯冷喷涂技术无法沉积高硬度材料,这极大地限制了冷喷涂的应用范围,为了解决该问题,激光技术被引入冷喷涂沉积过程中同步软化喷涂颗粒与基板,这不仅能使高硬度材料实现有效沉积,还能提高冷喷涂涂层的沉积效率、致密度和结合强度等,拓宽冷喷涂沉积材料的选择范围。阐述了激光辅助冷喷涂技术的原理、特点和优势,综述了该技术在沉积制备高硬度金属及金属基耐磨复合涂层的国内外研究现状。