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硬质合金涂层企业商机

   而且能赋予普通材料特殊的功能,诸如高温超导涂层、生物涂层、金刚石涂层、固体氧燃料电池(SOFCs)电极催化涂层等,因此,热喷涂技术必然会愈来愈引起人们的重视,并在各个工业领域获得越来越***的应用。但是,实际零部件因其材质、形状、大小及其应用环境、服役条件等存在很大差别,要想成功采用热喷涂涂层来解决所面临的技术问题,必须遵循特定的过程,其中,**重要的有以下五个关键过程。1.准确分析问题所在,明确涂层性能要求;2.合理进行涂层设计,包括正确选择喷涂材料、设备、工艺及遵循严格的涂层质量性能评价体系等;3.优化涂层制备工艺;4.严格控制涂层质量;5.涂层技术的经济可行性分析。涂层设计起着承上启下的作用,是采用热喷涂技术成功解决实际问题的基础,是所有环节中**重要的环节之一,在进行涂层设计时要考虑涂层所涉及到的各个环节,具有明显的系统特性。因此,为了获得满足使用性能要求的涂层,在进行喷涂前,必须进行周密、合理的涂层设计。热喷涂涂层设计的主要内容包括:***,根据零部件表面所处的工况条件或对已经发生表面失效的零部件的分析结果,确定零件表面涂层或表面涂层体系的技术要求。
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   该技术的成熟和应用具有较大的推广价值。通过涂层可以使动车、高铁可动部件、飞机发动机叶片使用寿命**增加。新的研究结果发现了在喷涂金属涂层时使金属粒子粘附于材料表面的比较好手段,出人意料的是,对被喷涂的材料表面进行熔化不但不会有助于金属粒子的粘附,反而会起到适得其反的效果。我们可以通过两种手段将两块金属接合在一起,即将熔化两块金属的接合面或在这两种金属间使用另一种熔融的金属进行接合。在其凝固后,金属就被牢牢地接合在一起。但麻省理工学院的研究人员发现,在某些情况下,熔化对金属间的接合起着适得其反的阻碍效果。[分割线]这项一反常理的发现可能会对某些涂层工序的设计或3D打印造成巨大影响,因为两者都需要将材料持续地粘合在一起。这项研究由两位博士后MostafaHassani-Gangaraj和DavidVeysset,以及KeithNelson和ChristopherSchuh教授共同展开研究。Veysset开发了一款搭载高速相机的光学设备,该相机配有16个**的电荷耦合器件成像芯片,能在3纳秒内记录图像。这款相机拍摄速度非常快,能够以超音速的速度追踪记录被喷射到材料表面上的单个粒子,而这在之前是不可能做到的。
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   涂层的老化速度比干燥的环境要快,由于金属涂层的分子链经历光降解,因此产生许多亲水基团。大多数金属涂层老化试验显示,水溶解经常在光降解后发生。光降解和水降解过程相互促进,不是分离的。三、金属涂层检测失效原因-涂层发泡、起鼓问题涂层起泡、起鼓是金属涂层检测失效原因最常见的病害现象之一,它是由于涂层附着力检测指标没有达到要求,从而导致涂层表面升起圆鼓形状的突起。金属涂层起泡通常是由于涂层防腐能力不足的**直观的外在表征,这是由于不论是漆膜吸水膨胀、析氢、电渗透、相分离、渗透压,还是由于腐蚀因子因水、氧和离子渗透到金属母材与涂层界面处产生电解液,都会导致腐蚀钢铁形成的腐蚀产物(Fe:O,、Fe,04等)产生体积膨胀,从而使涂层内部产生内应力,而当这些内应力超过涂层与金属母材的附着力时,涂层就会产生起泡现象,而这会使涂层脱离母材金属表面,从而丧失其对金属母材的防腐蚀保护作用。起泡的涂层随后破裂、脱落,进而形成腐蚀坑,从而使金属基材缺乏涂层的有效保护,以致金属直接暴露于大气环境下,进而导致金属的锈蚀。金属涂层的附着力检测指标,通常来自氢键的次价力和分子力,均可达到40MPa以上。

   零部件材料的性质和状态等内在因素也对零部件的失效有重要影响,因此,在具体分析时,要把零部件工况条件与零部件性能要求以及不同基体材料与不同工艺、不同喷涂材料与不同喷涂工艺所制造的零部件性能结合起来,才有可能设计出高质量的、合理的涂层。粘结底层材料选择当需要在金属基体上喷涂陶瓷涂层工作层时,由于陶瓷涂层材料在化学键、晶体结构和热物理性能等方面与金属材料存在相当大的差别,有必要先在金属基体上喷涂一层合金粘结底层,提高表面陶瓷涂层与基体金属之间结合强度的同时,还可以缓解两者之间热物理性能的差别。在基体尺寸形状或结构难于进行喷砂或粗化处理时,也推荐采用粘结底层。此外,对于工作层虽然为金属,但其热物理性能与基体金属相差较大,或两者的润湿性很差时,也推荐采用粘结底层。1.常用粘结底层材料的性能要求一般来讲,作为粘结底层喷涂材料应具有以下四方面的性能特点:(1)与基体表面结合强度高,甚至能产生微区冶金结合。特别是具有“自粘结”效应的Ni-Al型复合粉末,在热喷涂过程中,Ni与Al能发生化学反应,生成金属间化合物,并释放出大量热量,甚至这一反应过程能够持续到粉末碰撞到基体表面时仍在进行。

   ENM)电化学噪声法是通过测量工作电极和参比电极之间或两个相同电极之间产生的自发电流和(或)电压波动来分析、评价涂装金属防腐性能的方法。04氢渗透电流法氢渗透电流法是由日本大阪府立大学山川宏二教授等人发明,它应用涂层下阴极还原反应产物氢的渗透原理,通过测量氢的渗透量和变化规律,可确定涂层下腐蚀反应过程的难易程度,进而评价涂层耐蚀性和耐剥落性。四结论随着新型分析仪器和技术的出现,目前除了可以用上述方法进行观察和测量外,近年来也有用EDxA(能散X射线分析)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AMF)谱等对漆膜下金属表面层的变化进行深入的研究。对防腐蚀涂层防腐机理的深入探讨,有助于我们研制更理想的防腐蚀涂料及涂装技术。金属涂层失效通常分为如下2种:1.断裂起皮原因:金属涂层结合强度不好2.裂纹原因:材料选型问题,内应力过大@关于视觉纹路:直线状纹路只是金属涂层颜色发生了变化,属于正常现象(视觉纹路)视觉纹路不会引起生产问题金属涂层开机生产时均使用钢制刮刀,扬克缸在正常滚动工作时与钢制刮刀不断作用,就会产出视觉纹路金属涂层技术是通过在金属表面涂层达到使金属耐磨、抗腐蚀、耐高温、增加金属强度。近年该技术得到了高度重视。
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   冲刷腐蚀是由电化学腐蚀和机械冲刷过程所引起的材料加速破坏,由于腐蚀性物质存在时腐蚀和冲刷的联合作用所致。炼油厂、电厂、化工车间的一些阀、热交换器及各种旋转设备(叶轮、涡轮、泵等)极易发生冲蚀失效。图1为一个冲蚀失效的某核电站海水冷却泵叶轮(图中箭头所指为冲蚀较严重部位),叶轮材料为0Cr18Ni9(304不锈钢)。图1.发生冲刷腐蚀失效的海水冷却泵叶轮用于抗冲蚀的材料应该同时具有优异的耐蚀性和耐磨性。早期的选材多集中于一些耐蚀性较优的材料,如不锈钢、铜合金等。但较高的成本和较低的抗冲刷性限制了这些材料作为抗冲蚀材料的应用。鉴于冲蚀多发生于零件的表面或局部部位,在低成本的材料表面喷涂不同类型的陶瓷或金属涂层是一种不错的选择。除了可利用这些高硬度的涂层提高其耐冲刷性外,涂层还具有易修复性。超音速火焰喷涂(HVOF)是20世纪80年代兴起的一种热喷涂技术,由于在喷涂时提高了熔滴射流速度并降低了颗粒的过热程度,所制备的涂层具有高硬度、孔隙率低、抗磨损性好等优点,多用来制备耐蚀、耐磨及耐蚀/耐磨合金涂层。HVOF制备的WC-Co-C涂层具有较高的抗冲刷性,但耐蚀性有待提高。
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