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熱噴涂技術對表面工程領域的重要性

2021-08-27

表面工程是21世紀工業發展的關鍵技術之一,表面技術分為表面改性技術、薄膜技術和涂層技術三大類,而熱噴涂技術是表面工程領域中十分重要的技術,約占表面工程技術的1/3,是國外50年代發展起來的一項機械零件修復和預保護的新技術。它可以使各種機械設備車輛的零部件使用壽命延長。


   涂層可以對材料表面性能(耐磨性、耐蝕性、耐熱性等)進行強化或再生,起到保護作用,并對因磨損腐蝕或加工超差引起的零件尺寸減小進行修復。同時,還可以賦予材料表面以特殊性能(電、光、磁等)?,F在生產實際中應用比較廣泛的方法主要有火焰噴涂法(包括線材火焰噴涂、粉末火焰噴涂、超音速火焰噴涂、爆炸噴涂等)、等離子弧噴涂和電弧噴涂?;跓釃娡渴袌龅木薮鬂摿捌渖鐣б婧徒洕б?,在世界范圍內,熱噴涂技術受到極大關注。


噴涂是指一系列過程,細微而分散的金屬或非金屬的涂層材料,以一種熔化或半熔化狀態,沉積到一種經過制備的基體表面,形成某種噴涂沉積層。它是利用某種熱源(如電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等)將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態,然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預處理過的基體表面,沉積而形成具有各種功能的表面涂層的一種技術。將熱噴涂法與機械球磨法相結合,提出一種新的超細銅鋅粉末的制備方法。



  在采用常規熱噴涂工藝參數進行粉末制備的基礎上,討論了球磨時間、球磨助劑、熱處理條件對粉末性質的影響,得出的制備方案。該方法可以制備出粒度分布均勻、性質穩定,粒度為200~500nm的超細銅鋅粉末。針對超細銅鋅粉在液體介質中團聚嚴重的實際,采用沉降法及分光光度法研究了該粉末在不同的分散劑作用下的分散效果。采用正交試驗方法優化了分散劑配方,分析了影響分散性能的各種因素,討論了各種分散劑的作用機理,找到了不同分散劑的作用條件,從而提高了超細銅鋅粉的分散穩定性,為得到性質穩定的超細粉體提供了有效途徑。 
  結果表明:球磨工藝及熱處理參數對銅鋅粉的性能有重要影響。在初始階段隨球磨時間的增加,粉末粒度變大,繼續球磨,粉末粒度變小,細化到一定程度后粉末粒度不再隨球磨時間的延長顯著變化。球磨助劑的加入提高了球磨效率,改善了球磨效果,并且使粉末的分散性得到明顯改觀。熱處理后粉末的粒度增大,微細顆粒的比例減小,表面出現裂紋,降低了粉末的硬度,同時粉末團聚作用減弱。


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