冷噴塗
冷噴塗的介紹
冷噴塗技術(shù)是在鎂合金表面上生成厚的鋁鍍膜的一種有效方法，該方法對表面製備要求不高，而且對鍍件的力學(xué)或熱學(xué)特性無需顧及。鋁鍍膜表現(xiàn)出對鎂元件具有防止各種以及電腐蝕的能力。很多時(shí)候，僅在鋼緊固件周圍需要進(jìn)行電池腐蝕保護(hù)，而冷噴塗恰恰是一種對暴露鎂表面進(jìn)行局部保護(hù)的創(chuàng)新技術(shù)。
冷噴塗的技術(shù)
冷噴塗特點(diǎn)
冷噴塗防腐是一項(xiàng)革命性技術(shù)，借助這項(xiàng)技術(shù)可直接、就地在鎂合金上生成厚的鋁鍍膜達(dá)到降低或排除常見或電腐蝕造成的危害。這項(xiàng)技術(shù)有望克服原有鎂合金防腐技術(shù)的缺點(diǎn)，從而有助於將鎂用於汽車的外部元件。
冷噴塗工藝原理
冷噴塗是一項(xiàng)嶄露頭角的固態(tài)工藝。該方法可將以超聲加速的固體顆粒的動能在撞擊到鍍件表面時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩瓿梢苯鸷附?。該工藝的原理是：每種金屬均有其特定的、與溫度相關(guān)的臨界顆粒速度，當(dāng)顆粒運(yùn)動超過這一速度時(shí)即會焊接於鍍件之上。
在傳統(tǒng)的熱噴塗工藝中，由於溫度較高，鍍層與鍍件材料均會被氧化、產(chǎn)生冶金形變和剩餘張應(yīng)力。反之，冷噴塗工藝製成的鍍膜，孔隙度很低（<0.5%），而且防氧化、防相變，對多種金屬、金屬陶瓷或其他材料組合均可減少張應(yīng)力。
在高壓冷噴塗技術(shù)中，高壓氦或氮（350～450磅/平方英寸）用作載氣，可將噴塗材料加速到超聲速度。氣體被加熱並強(qiáng)制通過一個(gè)聚焦-發(fā)散噴頭（de Laval），該處被加速至超聲速度（大於1000米/秒）。噴塗顆粒在噴頭上游方被沿軸向注入。
在低壓冷噴塗技術(shù)中，氮或空氣被加壓至70～15磅/平方英寸，而噴塗粉末在噴頭的發(fā)散部位的下游方沿徑向注入。低壓冷噴塗系統(tǒng)是手提式的、運(yùn)作更經(jīng)濟(jì)，顆粒速度可達(dá)800米/秒?？蓳嚼鋰妷T機(jī)可用於鋁、銅、鋅及其他金屬組合的噴塗。便於攜帶特性使低壓冷噴塗機(jī)更適用於野外保養(yǎng)和修復(fù)。
但是，為了瞭解和改善冷噴塗工藝有必要進(jìn)行更充分的研究，尤其是對於多種材料組合以及冷噴塗工藝本身的不斷發(fā)展創(chuàng)新，以及更佳的利用材料于未來技術(shù)，還需要進(jìn)行大量的研究工作。
冷噴塗技術(shù)的適用材料範(fàn)圍
在冷噴塗過程中,由於噴塗溫度較低,發(fā)生相變的驅(qū)動力較小,固體粒子晶粒不易長大,氧化現(xiàn)象很難發(fā)生。因而適合於噴塗溫度敏感材料如納米相材料、非晶材料、氧敏感材料(如銅、鈦等)、相變敏感材料(如碳化物等)。目前納米粉末的研究越來越廣泛,其顆粒本身較小,在性能上與固體完全不同,展現(xiàn)出許多優(yōu)於本體結(jié)構(gòu)的新的特有的性質(zhì)。近年來,納米塗層製備引起了人們的興趣。研究表明由於晶粒尺寸效應(yīng)和大量晶界的存在,納米塗層具有比傳統(tǒng)塗層更優(yōu)良的性能]。表面納米晶可以使材料表面(和整體)的機(jī)械和化學(xué)性能得到不同程度的改善。用傳統(tǒng)的噴塗方法噴塗到基體表面上會引起其成分、性能與結(jié)構(gòu)的變化;而用冷噴塗將會保留其基本的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),使得納米塗層的噴塗能以實(shí)現(xiàn)。
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