陶瓷熱噴涂

陶瓷材料可以制成棒材而采用棒材噴涂法,也可以將陶瓷制成粉料,采用粉末噴涂法。陶瓷熱噴涂的加熱方式一般采用火焰加熱法或等離子弧加熱法。

棒材火焰噴涂

對陶瓷材料的加熱熔化是通過火焰噴槍實現(xiàn)的,噴涂的基本原理如圖1所示。噴槍通過氣閥分別引入乙炔、氧氣和壓縮空氣,乙炔和氧氣混合后在噴嘴出口處產(chǎn)生燃燒火焰。槍內(nèi)的驅(qū)動機構(gòu)通過滾輪帶動棒材連續(xù)地通過噴嘴中心孔送入火焰,在火焰中被加熱熔化。壓縮空氣通過空氣帽后形成的錐形的高速氣流,使熔化的材料從棒材端部脫離,并霧化成細微的顆粒,在火焰及氣流的推動下,噴射到基材表面形成涂層。這里陶瓷材料一般被壓制成3mm棒材。由于乙炔與氧的燃燒溫度可達3500℃,所以一般低熔點的陶瓷材料可以被熔化。但是由于陶瓷不能做成連續(xù)的無限長的棒材,決定了噴涂的連續(xù)性受到限制。

陶瓷涂層 

實用的陶瓷熱噴涂材料,大部分是金屬氧化物及一部分碳化物、硼化物、硅化物等。一般以粉末狀態(tài)應用,其粒度影響涂層的性能,適宜的粒度取決于材料的熔點、密度、熱導率、熱容等,一般為150～320目,但要獲得密實、光亮的涂層,需要更細的粉末,要求在45m以下。氧化物材料由于不怕被氧化,在火焰噴涂時可采用氧化焰,以獲得更高溫度,但對于碳化物要防止其分解、脫碳。現(xiàn)在應用最廣泛的氧化物材料是Al2O3、Cr2O3、ZrO2、SiO2等以及它們的復合材料,它們都具有耐熱性、耐蝕性、耐磨性、絕熱性、絕緣性等優(yōu)異性能。其它非氧化物材料以碳化物為主,常用的有WC、TiC、Cr3C2等,它們具有某些特殊的性能,如W2C與WC的共晶混合物屬于最硬、最耐磨材料之一,用于制備耐磨涂層。這些碳化物一般不單獨用來噴涂,而與Co、Ni、Ni-Cr等金屬制成陶瓷—金屬復合材料使用。

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