熱噴涂技術(shù)是利用熱源將噴涂材料加熱至溶化或半溶化狀態(tài),并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預(yù)處理的基體表面形成涂層的方法。熱噴涂技術(shù)在普通材料的表面上,制造一個(gè)特殊的工作表面,使其達(dá)到:防腐、耐磨、減摩、抗高溫、抗氧化、隔熱、絕緣、導(dǎo)電、防微波輻射等一系多種功能,使其達(dá)到節(jié)約材料,節(jié)約能源的目的,我們把特殊的工作表面叫涂層,把制造涂層的工作方法叫熱噴涂。熱噴涂技術(shù)是表面過程技術(shù)的重要組成部分之一,約占表面工程技術(shù)的三分之一。
熱噴涂在生活中的運(yùn)用越來越多,其耐高溫,耐腐蝕等多種特性對(duì)人們的生產(chǎn)生活有極大的幫助。那么它的核心原理是什么呢?下面小編簡(jiǎn)單介紹下:
在熱噴涂過程中,噴涂材料粒子在沉積到基體時(shí)的溫度、速度及噴涂環(huán)境(包括氣氛及基體狀況)是決定噴涂涂層質(zhì)量的關(guān)鍵。根據(jù)熱噴涂理論,被噴涂粒子速度在很大程度上又是取決于噴涂焰流速度。噴涂粒子的加速度與等離子射流速度的平方、密度成正比;與噴涂粒子的大小、密度成反比。因此,為了獲得高結(jié)合強(qiáng)度、低孔隙率涂層,熱噴涂技術(shù)將向著在較低溫度具有高速飛行速度的噴涂方向發(fā)展。
1、設(shè)備輕便,可現(xiàn)場(chǎng)施工。
2、工藝靈活、操作程序少??煽旖菪迯?fù),減少加工時(shí)間。
3、適應(yīng)性強(qiáng),一般不受工件尺寸大小及場(chǎng)地所限。
4、涂層厚度可以控制。
5、除噴焊外,對(duì)基材加熱溫度較低,工件變形小,金相組織及性能變化也較小。
6、適用各種基體材料的零部件、幾乎可在所有的固體材料表面上制備各種防護(hù)性涂層和功能性涂層。
從熱噴涂技術(shù)的原理及工藝過程分析,熱噴涂技術(shù)具有以下一些特點(diǎn).
⒈ 由于熱源的溫度范圍很寬,因而可噴涂的涂層材料幾乎包括所有固態(tài)工程材料,如金屬,合金,陶瓷,金屬陶瓷,塑料以及由它們組成的復(fù)合物等. 因而能賦予基體以各種功能(如耐磨,耐蝕,耐高溫,抗氧化,絕緣,隔熱,生物相容,紅外吸收等)的表面.
⒉ 噴涂過程中基體表面受熱的程度較小而且可以控制,因此可以在各種材料上進(jìn)行噴涂(如金屬,陶瓷,玻璃,布疋,紙張,塑料等),并且對(duì)基材的組織和性能幾乎沒有影響,工件變形也小.
⒊設(shè)備簡(jiǎn)單,操作靈活,既可對(duì)大型構(gòu)件進(jìn)行大面積噴涂,也可在指定的局部進(jìn)行噴涂;既可在工廠室內(nèi)進(jìn)行噴涂也可在室外現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工.
⒋噴涂操作的程序較少,施工時(shí)間較短,效率高,比較經(jīng)濟(jì). 隨著熱噴涂應(yīng)用要求的提高和領(lǐng)域的擴(kuò)大,特別是噴涂技術(shù)本身的進(jìn)步,如噴涂設(shè)備的日益高能和精良,涂層材料品種的逐漸增多,性能逐漸提高,熱噴涂技術(shù)近十年來獲得了飛速的發(fā)展,不但應(yīng)用領(lǐng)域大為擴(kuò)展,而且該技術(shù)已由早期的制備一般的防護(hù)涂層發(fā)展到制備各種功能涂層;由單個(gè)工件的維修發(fā)展到大批的產(chǎn)品制造;由單一的涂層制備發(fā)展到包括產(chǎn)品失效分析,表面預(yù)處理,涂層材料和設(shè)備的研制,選擇,涂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)和涂層后加工在內(nèi)的噴涂系統(tǒng)工程;成為材料表面科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)十分活躍的學(xué)科.并且在現(xiàn)代工業(yè)中逐漸形成 象鑄,鍛,焊和熱處理那樣的獨(dú)立的材料加工技術(shù).成為工業(yè)部門節(jié)約貴重材料,節(jié)約能源,提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命,降低成本,提高工效的重要的工藝手段,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到越來越廣泛的應(yīng)用.