热喷涂涂层的制备

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热喷涂非晶合金涂层的制备

热喷涂非晶合金涂层的制备

又 表 现 出 某 些 氧化 物
12 0 0 M P a
如果 可 以 获 得 在 非 晶 基 体 上 弥 散 着 纳米 尺 度

玻璃 的性 能 特 点


非 晶合金 在过 冷温 度 区 间的粘性 流

的k
c

Al
粒 子 的结 构
则 强 度 可 以 达 到约
15 5 0 M P a


使得 合金 具 有超 塑 成 形 能 力
只 要 合 金 的 非 晶形 成 能力 强


非晶合金 性能特点
-


那 么无

1

非 晶 合金 的力学 眭能
常 见 的结 构材料 如镁 合金


还 是 低维 的 非 晶 薄带



丝等
都会
( 1 ) 高拉 伸 强 度
具 有这 样 的

个区域

过 冷 液 相 区 的 存 在 使 非 晶合 金 在


钛合金

不 锈钢

超 强 钢 等与 新 型 的 非 晶 材 料 的 强
受热发 生 晶化 之 前




定 的 温 度 范 围 内可 以 保 持 被

度相 比差 别 比较 明 显

例如 M g 基
冻结

的 液 体结 构
表 现 出具 有

定 粘 度 的 与氧化 物

非 晶 合 金 其 强 度 是 对 应 的 晶 体 材 料 所 能获 得 的最 高 强 度 的2
同时

热喷涂中的喷涂材料的制备与表征技术

热喷涂中的喷涂材料的制备与表征技术

热喷涂中的喷涂材料的制备与表征技术热喷涂技术是一种利用热能将材料通过高速气流喷涂到物体表面上的技术。

近年来,热喷涂技术在航空航天、汽车、电力、船舶等领域得到了广泛应用。

而喷涂材料则是热喷涂技术中的核心。

本文将从喷涂材料的制备、表征及应用前景三个方面进行探讨。

一、喷涂材料的制备技术热喷涂材料的制备是热喷涂技术能否实现高效应用的关键。

目前,喷涂材料的制备技术主要有四种:机械合成法、化学合成法、物理气相沉积法和物理混合法。

机械合成法是通过球磨、溶胶凝胶等方式实现粉体的制备。

这种方法在制备材料时需要采用高温、高压的条件,其时间耗费和能量成本较大。

化学合成法则是利用化学反应来生成材料,既可以在常温下进行,也可以通过加热的方式来促进反应。

这种方法制备出的粉末具有较高的纯度和比表面积。

但同时也具有反应选择性等问题,需要通过不同的化学条件来控制制备出来的材料的性质。

物理气相沉积法是利用电弧、电子束等加热源将材料加热到高温,并将高温的材料原子蒸发成气体,然后通过气流冷凝到基体表面上。

该方法制备的热喷涂材料原子结构致密,具有良好的抗磨损性和耐腐蚀性等优点。

物理混合法则是通过两种或以下物质的机械混合或分散以获得所需的性质和结构的方法。

二、喷涂材料的表征技术喷涂材料的表征技术是热喷涂技术中的重要一环。

目前,常用的表征技术包括电子显微镜、X射线衍射、热重分析、拉伸试验、磨损试验等。

电子显微镜是利用电子来观测微观结构的一种方法。

通过电子显微镜,可以观察喷涂材料的形貌、组成及微观结构等信息。

X射线衍射是通过X射线来研究物质的结构和性质的一种方法。

通过X射线衍射可以确定喷涂材料的晶体结构和性质。

热重分析则是通过加热样品来研究其热稳定性和热分解过程的方法。

拉伸试验和磨损试验则是通过对喷涂材料进行力学性能测试来评估其力学性能的方法。

三、喷涂材料的应用前景热喷涂技术由于其特有的表面处理能力和薄膜修复能力,越来越得到了广泛的应用。

其中,喷涂材料在航空航天、汽车制造、电力绝缘等领域都有着不可替代的地位。

热喷涂防粘耐磨涂层的制备工艺流程及特点

热喷涂防粘耐磨涂层的制备工艺流程及特点

热喷涂防粘耐磨涂层的制备工艺流程及特点下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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竹材表面金属涂层的高效热喷涂制备方法

竹材表面金属涂层的高效热喷涂制备方法
过水热 工 艺 ( hydrothermal process) 和 银 镜 反 应
( RGO) / Ag 复合材料ꎮ 但这些方法所形成的金属
层厚度相对有限ꎬ 易流失ꎮ
热喷涂 ( Thermal sprayin 使之沉积于工件表面ꎬ 涂层厚度
术应接不暇ꎬ 极大地拓展了竹材的应用领域ꎬ 提
time and input energy of thermal spraying can effectively reduce the ablation probability of bamboo surface. Although
there is a natural incompatibility between metal materials and bambooꎬ the bonding force can be formed through the
DOI: 10.12168 / sjzttx.2023.07.27.001
Preparation Method of High ̄Efficiency Thermal Sprayed Metal
Coatings on Bamboo Surface
Chen Jipengꎬ Wang Jianꎬ Wang Linghaoꎬ Zhou Hongping
纳米银ꎬ 制备出基于竹结构的柔性电极材料ꎬ 该
复合材料具有超高导电性ꎬ 并进一步将低成本的
金属 ( 如铜、 镍) 通过原位自催化化学镀到竹纤
维上ꎬ 单根镀铜和镀镍的竹纤维束也具有较好的
导电性ꎮ 化学镀利用还原剂使溶液中的金属离子
还原沉积在工件表面ꎬ 其活化处理时往往使用有
毒化学试剂ꎬ 废水处理困难、 代价高ꎮ 此外ꎬ 文
( School of Mechanical and Electronic Engineeringꎬ Nanjing Forestry Universityꎬ Nanjing 210037ꎬ China)

热喷涂 纳米氧化锆粉末及涂层制备工艺技术条件

热喷涂 纳米氧化锆粉末及涂层制备工艺技术条件

热喷涂纳米氧化锆粉末及涂层制备工艺技术条件
热喷涂是一种常用的表面工艺,它可以为材料提供抗磨损、防腐、防
锈等功能,并能够提升材料的机械性能和耐久性。

而纳米氧化锆粉末
则是一种新型的材料,在热喷涂领域有着广阔的应用前景。

下面就热
喷涂纳米氧化锆粉末及涂层制备工艺技术条件进行探讨。

一、纳米氧化锆粉末的制备
纳米氧化锆粉末的制备是制备高质量涂层的重要步骤,其制备条件如下:
1.原料准备:通常选择碳酸氢铵和氯化锆作为原料。

2.水解反应:将碳酸氢铵溶解在水中,加入氯化锆,搅拌并加热至70℃左右,使其发生水解反应。

3.沉淀:反应后的产物用离心机离心分离出氧化铵沉淀物,经过干燥得到氧化锆粉末。

4.分散处理:使用特殊的分散剂和分散设备对氧化锆粉末进行表面处理和分散。

二、热喷涂纳米氧化锆涂层的制备
纳米氧化锆粉末经过分散处理后,可以用于热喷涂涂层的制备。

制备
工艺条件如下:
1.设备选择:常用的热喷涂设备包括火焰喷涂、等离子喷涂、高速火箭喷涂等,根据不同的应用环境选择合适的设备。

2.涂层条件:涂层材料采用氧化锆粉末,通过空气或惰性气体的喷射在基材上进行涂层,可以获得厚度为10-200μm、致密结构的涂层。

3.涂层特性:由于纳米氧化锆粉末具有高比表面积和强烈的界面作用力,其涂层具有优异的抗磨损、高温耐腐蚀、高温稳定性等特性。

总之,热喷涂纳米氧化锆粉末及涂层制备工艺技术条件是制备高质量
涂层的关键,其优异的性能在航空航天、汽车工业、能源等领域有着
广阔的应用前景。

热喷涂WC复合耐磨涂层制备的开题报告

热喷涂WC复合耐磨涂层制备的开题报告

热喷涂WC复合耐磨涂层制备的开题报告一、研究背景及意义随着工业化的发展和经济的增长,耐磨材料的需求量不断增加。

传统的钢材、铸铁等金属材料虽然具有较高的强度和硬度,但在高温、高压和高速等复杂环境下容易磨损和腐蚀,影响其使用寿命和性能。

因此,研发新型的高强度、高韧性和具有较好的耐磨性能的材料是当前的一个热点和难点问题。

近年来,热喷涂技术被广泛应用于制备各种复合涂层,该技术具有简单、灵活、可控性与环保等优点。

其中,WC复合涂层是一种具有高硬度、高强度和良好耐磨性能的涂层材料。

其主要原料为碳化钨(WC)和金属粉末,通过热喷涂技术在基材表面制备而成。

此种复合涂层不仅能提高基材的硬度和强度,还能有效降低基材在磨损、腐蚀和疲劳等方面的破坏,提高其使用寿命和性能。

因此,WC复合耐磨涂层具有广阔的应用前景和市场价值。

二、研究内容和方法本文的研究目标是制备一种高质量的WC复合耐磨涂层,并研究其在不同工况下的性能表现。

具体的研究内容如下:1.研究WC复合涂层制备工艺。

对不同喷枪、喷嘴、气体和喷粉参数等因素进行优化,制备出具有一定厚度和较好结合效果的WC复合涂层。

2.研究WC复合涂层的微观结构和组成。

通过扫描电子显微镜(SEM)、能量散布谱(EDS)和X射线衍射(XRD)等分析手段,对涂层的微观结构和组成进行观察和分析。

3.研究WC复合涂层的力学性能和耐磨性能。

利用硬度测试机、万能试验机、摩擦磨损试验机等测试手段,对涂层的力学性能和耐磨性能进行测试和分析。

4.研究WC复合涂层在不同工况下的应用性能。

通过对涂层在高温、高压、高速等不同工况下的应用情况进行测试和分析,探究其在实际使用中的表现和问题。

三、预期成果和意义1.成功制备出一种高质量、高结合度的WC复合涂层,对其制备工艺进行了优化和改进。

2.通过对涂层的微观结构和组成进行分析,在深入了解其材料特性的同时,为其性能表现提供了科学的解释和分析。

3.在涂层力学性能和耐磨性能的测试中,得到了涂层的力学参数和耐磨性能指标,为其应用领域的扩展和优化提供了实验基础。

热喷涂工艺流程

热喷涂工艺流程

热喷涂工艺流程
《热喷涂工艺流程》
热喷涂工艺是一种常用的表面涂层技术,通过将加热的材料喷射到基材表面上,在其表面形成一层保护性的涂层。

这种技术可以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性,广泛应用于航空航天、船舶、汽车、电力等行业。

热喷涂工艺流程主要包括前处理、涂层材料准备、涂层过程和后处理等步骤。

首先是前处理,这一步骤是为了确保基材表面清洁和平整,通常包括除锈、喷砂、化学清洗等过程,以提高涂层与基材的附着力。

接下来是涂层材料准备,根据需要选择合适的涂层材料,通常包括金属粉末、陶瓷粉末、塑料颗粒等,加入适量的结合剂和添加剂,制备成均匀的熔融状态。

涂层过程是热喷涂的核心步骤,通过火焰喷涂、等离子喷涂、弧线喷涂等方式,将涂层材料喷射到基材表面上,形成一层均匀的涂层。

最后是后处理,包括涂层的清理、涂层的固化和表面的整理等步骤,以确保涂层的质量和性能。

热喷涂工艺流程相对简单,但需要严格控制各个环节,以确保
涂层的质量和性能。

这种技术已经成为现代工业中不可或缺的一部分,为各行各业的发展提供了可靠的保护和支持。

热喷涂中的喷涂涂层的金属涂层应用研究

热喷涂中的喷涂涂层的金属涂层应用研究

热喷涂中的喷涂涂层的金属涂层应用研究热喷涂技术是一种在金属或非金属基材表面上喷涂各种材料制成涂层的技术。

通过喷涂涂层,可以提高基材表面的性能,例如防腐、耐磨、隔热等特性,同时也可以提高基材的加工性能和使用寿命。

而在热喷涂中,金属涂层是目前最常被使用的喷涂材料之一。

本文将探讨热喷涂中的喷涂涂层的金属涂层应用研究。

一、金属涂层的分类在热喷涂中,金属涂层被广泛应用于各种领域。

金属涂层的种类可以根据不同的分类方式进行划分。

常见的分类方式有以下几种:1. 根据金属材料的不同,金属涂层可以被分为铁系、铝系、镍系和钴系等。

2. 根据涂层的厚度,金属涂层可以被分为薄涂层和厚涂层。

其中薄涂层指涂层厚度在3um-50um之间,厚涂层则指厚度大于50um。

3. 根据涂层的应用领域,金属涂层可以被分为耐磨涂层、防腐涂层、导电涂层等。

4. 根据喷涂的方式不同,金属涂层可以被分为火焰喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂等。

二、金属涂层的应用范围热喷涂技术可以为各种行业提供高品质、高性能的涂层,使其技术处于领先位置。

金属涂层的应用范围广泛,下面将以耐磨、防腐、导电等领域为例进行探讨。

1. 耐磨领域。

在机械制造业中,金属涂层可以被广泛应用于耐磨领域。

例如汽车行业中轮胎制造中的轮胎花纹,航空航天领域的发动机喷气喷嘴等。

金属涂层的耐磨性能可以大大增强机械设备的使用寿命,同时还能减少机械故障的发生。

2. 防腐领域。

金属涂层可以形成一层牢固的防腐层,在化工、油气、航空等领域中被广泛应用。

例如石油化工行业、煤层气开采行业的管道、笼车等设备的防腐涂层等。

3. 导电领域。

许多行业需要使用导电材料,例如电子、航空、船舶等领域中。

金属涂层的导电性能得到了广泛的应用。

例如船舶行业中船体的防腐涂层,需要具备良好的导电性能。

三、金属涂层的制备工艺热喷涂技术是一种先进的制备材料涂层的技术,金属涂层的制备工艺包括:1. 准备喷涂设备。

热喷涂设备是一种用于制备涂层的特殊设备,应该完全符合操作要求和标准。

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技 术 评 论 —— 运 用 显 微 组 织 分 析 解 决 实 际 问 题热喷涂涂层的制备作者:George Vander Voort热喷涂涂层金相热喷涂涂层的应用是为了改善基体材料的抗氧化、抗腐蚀、抗表面磨损和抗烧蚀能力。

有涂层金属部件的准确表征要求对其显微组织进行金相检验。

涂层的厚度范围从 0.002 至 0.060英寸 (0.005 至 1.5mm) 并用不同的喷涂技术和参数沉积到基底上。

必须用金相制备技术准确地确定显微组织特性。

由于一些涂层的脆性本质和孔隙的存在并在涂层构成了很不相同的硬度,在金相制备中总是有可能无法显示出真实的显微组织或引入假象,从而对涂层特性作出错误的诠释。

光学显微技术为一块经过正确制备的涂层试样提供了一种评估手段,以确定或测定 涂层/基底界面的质量、孔 隙度、未熔化颗粒及氧化物的分布、涂层厚度、以及其它涂层特性,如图 1 所示。

各个实验室为了对热喷涂试样进行显微组织评估而使用的金相制备技术不尽相同,这一差异往往会造成勉强合格的结果。

这些技术包括在粗磨和细磨阶段,碳化硅砂纸、固定或半固定金刚石的使用。

粗抛光阶段是在无绒毛织物上使用分级系列的金刚石膏或悬浮液。

对于最终抛光阶段,则在有绒毛或无绒毛的织物上使用细金刚石膏或悬浮液,或使用小于 1 微米的氧化铝粉。

如果在使用以上任何消耗品或制备表面时采用不恰当的技术都会产生不够精确的结果。

图 1。

典型的涂层截面组织,图中示出氧化物和夹杂物的层状组织本期标乐公司的《技术评论》是为了给读者提供能够始终如一地准确对涂层进行表征的热喷涂涂层金相制备步骤的信息。

金相试样制备取样/切割对于不同类型的热喷涂试样,应当使用带有金属粘接的金刚石薄片或超薄氧化铝砂轮片的精密切割机沿着垂直于试样轴的方向进行切割。

试样应当用台钳夹紧,其位置应使切割片从涂层一侧进入而从基底一侧出去,这样就显著减小了涂层的损伤。

图 2 示出在切割热喷涂涂层时所建议的切割片转动方向、试样位置、及试样类型。

通过真空浸渗可以使多孔性涂层或易碎涂层上有一薄层的环氧树脂可以避免在切割时造成损伤。

表 1 给出切割参数。

每一块切下的试样都应当放在丙酮中彻底清洗并在镶嵌前在 70°C 的烘箱中干燥 5 分钟。

镶嵌镶嵌可以保护涂层免受破坏并在磨光和抛光工序时提供边缘保护。

金相镶嵌可分为两类,即加压成型和可浇注环氧树脂。

尽管有一些涂层可以采用加压模式镶嵌,可浇注环氧树脂已经成为优先考虑的镶嵌方法。

这种方法没有会给易碎涂层带来损伤的高压和高温。

EPO-KWICK , 环氧化物或EPO-THIN 均适于进行正确的镶嵌。

每一块试样应当放在真空浸渗系统中,容器内应抽真空至 26 英寸汞柱 (约合 88 kPa)。

然后将环氧树脂浇入每一个SAMPL-KUP 中并保持 5-10 分钟以使其浸渗到涂层的敞开孔隙中。

图 3 为两种镶嵌方法的示意图并给出每种方法建议使用的涂层类型。

磨成平面阶段这个第一阶段是为随后关键的试样无损伤阶段做准备。

由于它除了产生平坦的表面外,还要去除由于切割而产生的变形层,因此它对于整个试样制备过程的成功与否有重大的影响。

一旦这一阶段恰当地完成,随后的工序就不多了。

每一道工序产生的损伤必须能在随后的工序中 除 去 。

使 用 粗 碳 化 硅 砂 纸 ( 粒 度 为 120 或 180 ) 或 固 定 的 45 微 米 金 刚 石 磨 盘(ULTRA-PREPP)可 将热喷涂涂 层试 样磨成 平面 。

每一 种磨 料都可以在短时间内产生平坦的表面。

固定的金刚石磨盘能产生高的材料去除速率,而碳化硅砂纸的作用就没有这么大。

正确的选择磨制表面很重要,它可以使涂层避免产生严重的损伤。

在进入下一阶段以前,试样必须彻底清洗和干燥。

超声波清洗并没有普遍被采用,因此使用时间应尽可能短,以避免导致损伤。

试样无损伤阶段整个过程最终是否成功取决于这个阶段将磨 平阶段产生的变形去 除并使表面损伤大大 减少的能力。

当这一制备阶段完成后,涂层和基底应当没有损伤。

表 2 及表 3 所示的两种方法使用两种不同的磨料制备,二者都可以达到试样无损伤的结果。

使用粒度愈来愈细的碳化硅砂纸是有效的,但成本高。

在硬的聚脂织物(ULTRA-PAD )上有效地使用半固定的多晶 (PC)金刚石悬浮液(9 微米)可以保持磨成平面阶段已建立的平面度并去除该阶段产生的表面变形。

用表 3 列出的两道试样无损伤工序取代表 2 中列出的 6 道碳化硅砂纸中的 5 道,在保持平面度远为良好的条件下又实际上消除了显微组织中的浮凸或表面变形。

用TEXMET 1000 织物和 3 微米多晶金刚石悬浮液可以很容易地除去特细砂纸和半固定多晶金刚石 留下的细划痕。

最终抛光阶段最终抛光阶段使用非常细的磨料(小于 1 微米)而且只去除很少量的材料;因此,这些磨料无法去除以前诸工序没有除去的、相当大的表面损伤或变形。

旋转的、带绒毛的织物会产生有选择性的磨削作用,如果抛光时间过长,就会在硬涂层上造成显微组织浮凸和边缘圆角。

如果磨成平面阶段和试样无损伤阶段都能正确地进行,则最终抛光阶段所须时间较短,但却能 非常有效地产生没有浮凸和边 缘圆角的干净、无损伤的显微组织。

使用CHEMOMET 织物和MASTERPREPP(0。

05 微米Al2O3)可以获得无划痕、无变形的表面。

图 2。

热喷涂涂层的正确切割图 3。

热喷涂涂层的正确镶嵌热 喷 涂 涂 层 显 微 组 织 特 征 显微组织评估不论使用传统的或新型的磨料和制备表面都 可以使多种热喷涂涂 层和基底产生始终如 一的良好结果。

抛光完成后的表面能显露出涂层--基底界面的真实组织、孔隙度和未熔颗粒数量、是否有氧化物、以及涂层的总厚度。

这些信息可以使评估者对涂层的显微组织特征有一个准确的概念,从而使他(她)能以更大的信心对涂层的质量做出判断。

结论使用当前技术发展水平的磨料、制备表面和设备可以成功地完成热喷涂涂层各方面的显微组织评估。

半自动和全自动制样设备和与其配套使用的新型、且性能价格比高的磨料和制备表面可以为涂层特性评估制备出始终如一的、精确的无损伤表面。

使用这种设备和技术将使热喷涂供应商、质量鉴定实验室以及最终用户对于最终产品具有高度的置信度。

用手工方法制备热喷涂涂层需要具有特殊技能、高度熟练的金相技术人员,这样才能始终如一地取得准确的结果。

由于目前很难找到这种人员,因此不推荐采用手工方法制备。

技 术 提 示问:怎样准确判定涂层损伤的起因?答:不让诸如“什么时候会产生损伤”这类问题出现的最好办法就是在 27 英寸(约 686 毫米 )汞 拄(约 合 91。

4 kPa )的真 空环境 中将整 个收 到的涂 层试样 用可浇 注的 环氧树 脂( EPO-THIN 或环氧化物)封装起来 。

这一步骤可以在切割操 作前将所有敞开的孔隙、 空洞 及 各种 缺陷 填好 。

然 后, 经过 预封 装的 涂 层可 以使 用金 刚石 压制 切割 片( 15HC )在ISOMET 2000 或ISOMET 1000 型精密切割机上进行切割。

如果在生产型切割机上用厚的氧化铝片进行切割,即使试样经过预封装,也会造成局部过热。

因此,对于重要的评估工作,不推荐用这种设备来切割涂层。

切下的试样接着就可以用粒度愈来愈细的碳化硅砂纸制备,再用 3 微米多晶金刚石进行粗抛光和 0。

05 微米氧化铝---MASTERPREP™进行最终抛光。

这一步骤可以获得将涂层真实本性显示出的可靠结果。

问:热固性镶嵌是否适用于各种类型热喷涂涂层?答:由于存在高温 (150°C) 和高压 (4200 英磅/平方英寸,约合 29 MPa),有可能对涂层造成 损伤。

致密的非陶瓷涂 层,如WC/Co, 或其它致密的金属涂层 可以成功地用压力镶嵌机进行镶嵌而不会产生损伤。

所有其他涂层都应当在 27 英寸汞柱(约合 91。

4 kPa)的真空中用可浇注环氧树脂(如环氧化物、EPO-KWICK , EPO-THIN , EPO-COLOR™)镶嵌。

可浇注树脂可以在较低温度(75°F至 170°F,约合 24°C 至 77°C)和常压下固化,因此消除了涂层产生损伤的可能性,从而可以对涂层特性进行准确的评估。

问 :为什么有些热喷涂 实验室将涂层试样未 经切割的表面进行镶 嵌而不是用切下的表 面镶嵌,这样做可以吗?答:在那些没有精密金刚石切割机的实验室,人们在切割热喷涂涂层试样时才采用这种办法。

生产用切割机由于使用厚的氧化铝片,会在切割过程中对涂层造成过多的损伤,因此磨光时也需要去除过多的变形。

用未经切割的表面进行镶嵌,估计就是为了排除这一问题。

但是这样做会在磨成平面阶段中要除去 1--2 毫米的材料。

新型高速精密切割机(ISOMET 2000 或ISOMET 1000)只对涂层造成最低限度的损伤,从而使实验室人员可以用切割面来镶嵌试样。

这两种办法都是可以接受的,但是采用金刚石精密切割机可以减少金相制备最初阶段所需的工作量。

如果您有问题希望得到解决,或者有解决某一问题的办法并认为对我们的读者有帮助,请写邮件或打电话到: 中国咨询邮箱:china@中国咨询热线:86-21-6410 8359。

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