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。     

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.     

新型热喷涂及其复合技术的进展

热喷涂由于可以在基体上快速获得性能优良的涂层而受到人们广泛关注.针对研究热点冷喷涂技术、低压等离子喷涂薄涂层、液体热喷涂技术的研究及其应用做了详细介绍,同时也介绍了热喷涂与激光复合技术的一些研究进展.此外,对近年来热喷涂领域中的新型喷涂设备的发展和前沿进行了文献综述,以期推动国内热喷涂技术的研究开发与应用.     

热喷涂纳米涂层制备方法及材料研究现状和展望

综述了热喷涂纳米涂层的制备方法现状及所用材料的发展情况,介绍了溶液等离子喷涂(SPS)、冷气动力喷涂(CGDS)、高速火焰喷涂(HVOF)技术制备纳米涂层的优势、纳米粉末材料的制备方法及发展趋势,指出纳米涂层制备的主要关键在于解决纳米粉末的输送技术和涂层制备过程中抑制纳米颗粒的长大趋势.纳米涂层的研究对推动热喷涂技术应用有着十分重要的作用.     

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。     

热喷涂

20010201　重载内燃机曲轴的喷涂修复 ——Petror S V.Avtometicheskaya Svarka, 1999(8):43(俄文) 　　介绍了在俄罗斯新开发的一种电弧喷涂技术及其装备,其特点是,在天然气与空气燃烧产 物的超音速射流的作用下进行丝材喷涂。此技术用于修复内燃机曲轴已有5年的历史,并正 得到推广。 20010202　用铸铁粉和CaF2粉的机械混合粉热喷涂抗摩擦涂层 ——Borisova A L. Avtomaticheskaya Svarka, 1999(7):24( 俄文) 　　采用爆炸喷涂、超音速空气-燃气等离子喷涂工艺(喷涂含10% ～20%CaF2的铸铁混合粉未),制备了一种新型的摩擦学应用的 热喷涂涂层,给出了试验研究结果。结果表明,用超音速空气-燃气等离子喷涂含20 %CaF2(体积比)的铸铁混合粉,其涂层的抗擦伤性能最佳。     

高科技时代的热喷涂技术

综述了热喷涂技术近十年内的迅速发展，特别是先进的高速燃气火焰喷涂技术（ＨＶＯＦ），计算机控制、机器人操作的等离子喷涂技术，智能型电弧喷涂技术以及用热喷涂技术制造的新型金属基复合材料等的最新进展，报道了当代多项高科技技术对热喷涂技术发展的深刻促进作用和热喷涂技术向高科技领域的渗透应用。     

几种Ni-Cr系热喷涂涂层的抗热腐蚀性能和结合强度

针对电站锅炉耐热钢管材(12Cr2MoWVTiB)在燃煤烟气下的热腐蚀机制,设计了几种Ni-Cr系涂层;对不同涂层结构和不同热喷涂工艺制备的涂层试样,进行了硫酸盐热腐蚀动力学对比试验.结果表明,等离子喷涂双层复合涂层具有最好的耐蚀性能;对等离子喷涂和线材火焰喷涂的两种Ni-Cr系涂层采用胶结拉伸法进行了结合强度对比试验,并分析了两种 Ni-Cr系涂层的横断面形貌,结果表明等离子喷涂双层复合涂层的缺陷和孔洞明显较少,结构较为致密,其结合强度远远高于线材火焰喷涂的单层Ni-Cr涂层.     

热喷涂技术在摩擦磨损领域应用研究

该文综述了热喷涂技术在摩擦磨损领域应用的研究现状及进展,主要论述了喷涂方法、喷涂工艺、喷涂材料、涂层结构、涂层处理及喷涂涂层的磨损机理等方面在摩擦磨损领域的研究与进展,通过上述几方面的讨论与分析,总结了热喷涂涂层在摩擦磨损领域具体的应用情况,分析和总结了热喷涂涂层在摩擦磨损领域应用失效的主要原因和形式,并提出了提高热喷涂技术在摩擦磨损领域应用能力的方法和措施。     

热喷涂陶瓷-树脂复合涂层的研究现状

陶瓷-树脂复合涂层兼具陶瓷材料和树脂材料的优异性能,具有良好的力学性能、摩擦磨损性能、耐腐蚀性能等,可用于防腐、减摩等领域,是当前热喷涂领域的新兴研究方向。如在先进航空发动机制造领域,通过在陶瓷涂层中添加树脂材料以增加涂层孔隙率,使高温可磨耗封严涂层的可磨耗性显著提升。然而,陶瓷与树脂的热物理性质和化学性质差异较大,导致复合涂层沉积时粒子的熔融沉积行为呈现复杂多样性,对涂层性能的影响规律尚不清晰。目前,国内外对陶瓷-树脂复合涂层的制备和应用开展了大量的研究,在不同热喷涂方法下,陶瓷材料和树脂材料对复合涂层结构、性能的影响取得了显著成果。基于此,本文综述了采用火焰喷涂、等离子喷涂、反应等离子喷涂三种热喷涂技术制备陶瓷-树脂复合涂层的国内外相关研究;比较分析了喷涂过程中,不同热喷涂技术对陶瓷材料与树脂材料的影响规律;梳理了等离子喷涂工艺的优化方法;展望了未来陶瓷-树脂复合涂层的研究重点与应用方向。     

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。     

Plasma spray coating processes

Abstract

Plasma spray deposition is one of the most important technologies available for producing the high–performance surfaces required by modern industry. Over the past 25 years, there have been significant advances in the understanding of plasma physics and in the development of spraying equipment and techniques. This has enabled a range of materials including metals, alloys, ceramics, and cermets to be plasma sprayed on to a great variety of substrate types and geometries. During this period, the uniquely aggressive environment within the gas turbine engine has provided not only some of the greatest challenges to plasma spraying technology, but also some of its most successful applications. In this paper, the nature of plasma and plasma spray devices are discussed and factors affecting coating quality are considered. Practical aspects of plasma spraying are considered and finally the application of plasma spray coating processes to the protection of high–temperature gas turbine components is discussed using as examples turbine blade overlay coating, coatings for hot gas path seals, and ceramic thermal barrier systems.

MST/282     

Thermal plasma processing of materials: A review

The use of thermal plasma in materials processing industries is becoming an increasingly active and attractive field for the development of new technology. The potential applications of thermal plasma processing technology cover a wide range of activities, such as: the extraction of metals, the refining/alloying of metals/alloys, the synthesis of fine ceramic powders, spray coatings, and the consolidation and destruction of hazardous wastes. A review of thermal plasma applications in materials processing is presented.     

Plasma Sprayed NiAl Intermetallic Coating Produced with Mechanically Alloyed Powder

In the present research, mechanically alloyed Ni-Al powder was utilized to develop plasma sprayed coatings, and the effect of the spray distance and heat treatment on the phases, microstructure, and hardness of the coat- ings were examined. Coatings were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive spectroscopy (EDS) and through microhardness measurements. Although mechanically al- loyed Ni-Al powder showed no intermetallic phases, the coatings did. Different spray distances from 5 to 19 cm were employed for plasma spray and the specimens were heat treated at different temperatures, then the amount of oxides, porosity and hardness of the coatings were changed according to the spray condition. The thermal energy of the plasma spray caused the formation of NiAl phases while particles flew to the substrate or after that. Extreme increase in heat treatment temperature and spray distance resulted in oxidation and reduction in the quality of the coating. Furthermore, the best spray distance and heat treatment temperature to gain the NiAl intermetallic coating were established.     

喷淋降温技术在风冷式空调机组中的节能潜力分析

对喷淋降温技术应用于风冷式空调机组进行测试,研究某样机在不同室外环境工况、相同室内环境工况下的能力和能效以及关键性能参数。结果表明,在室外高温环境下,采用喷淋降温技术对机组能力、能效均有一定的提高,对能效的影响更显著,机组可靠性得到提升,且对机组冷凝侧性能参数影响较大。上述研究成果为喷淋降温技术的有效利用提供有益参考。     

二硝酰胺铵（ADN）球形化技术研究进展

对二硝酰胺铵（ADN）的球形化技术进行了比较详细的综述。从乳液球形化、喷雾球形化、喷射研磨球形化、超声波球形化、微反应球形化技术及膜乳化结晶新技术等几方面介绍了ADN球形化技术的研究现状,对比了各种技术的优缺点,提出了超声波球形化技术、微反应球形化技术和膜乳化结晶技术是ADN球形化制备技术发展的趋势,并指出了我国ADN球形化技术的发展方向。     

等离子体电解氧化技术金属材料表面改性的研究进展

等离子体电解氧化技术是一项新兴的材料表面改性技术,在材料领域的应用已备受关注,有着广阔的应用前景。从等离子体电解氧化技术的工艺特点、基本原理及过程机理演变、过程等离子体诊断、PEO处理后材料的表面特征、组织分布规律及其材料应用前景等方面介绍了国内外的研究状况,并提出了该技术应用于材料表面改性尚需解决的问题和发展趋势。     

封孔处理对等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层耐腐蚀性能的影响

为了提高等离子喷涂陶瓷涂层的耐腐蚀性能,扩大其应用范围,以环氧树脂和有机硅树脂为封孔剂对等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层进行了封孔处理,采用盐雾腐蚀和电化学腐蚀方法对封孔涂层和未封孔涂层的耐腐蚀性能进行研究,使用扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)、光学显微镜(OM)观察了腐蚀前后涂层的形貌及成分变化,分析涂层的腐蚀机理.结果表明,240h盐雾腐蚀后未封孔涂层发生剥落失效,而有机硅树脂封孔涂层经1200h盐雾腐蚀表面仍保持完好.封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层,有机硅树脂的封孔效果优于环氧树脂.