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陶瓷喷涂工艺的应用包括哪些?

更新时间  2019-03-04 15:10:32 阅读

大多数陶瓷材料具有离子或共价键结构、高键能,原子间强键合和低表面自由能,使陶瓷材料具有高熔点、高刚度、高化学稳定性,高绝缘和热膨胀。系数小、摩擦系数小等;但与金属材料相比,塑性变形能力差,对应力集中和裂纹敏感。显然,使用陶瓷作为机械结构材料不如金属材料可靠,难以加工和昂贵。然而,通过使用热喷涂技术,在金属基板上制备陶瓷喷涂层,并且可以有机地组合金属材料的特性和陶瓷材料的特性以获得复合结构。由于该复合结构的整体性能非常优越,热喷涂技术正在迅速从高端应用扩展到能源、运输、冶金、纺织、石化、机械和其他民用工业。

热喷涂陶瓷喷涂层技术具有广泛的应用,包括:

1.热障涂层是航空航天发动机的关键部件,是高温合金涡轮叶片和涡轮盘,暴露在高温,氧化和高速气流等恶劣环境中。对于温度高达1100°C的燃气轮机部件,已超过镍基高温合金中使用的温度限制(1075°C)。一种有效的解决方案是使用称为隔热涂层的绝热高熔点陶瓷喷涂层。热障涂层主要用于加热航空,海洋和陆地燃气轮机的组件,以及民用内燃机,涡轮增压器和冶金工业氧枪。

陶瓷喷涂工艺的应用包括哪些?

2.耐高温粘合剂耐磨涂层:热处理炉辊,支承辊和烧结炉辊等高温辊在800℃-1200℃高温下操作,采用热喷涂技术喷涂特殊陶瓷或高温炉辊表面的金属陶瓷喷涂层。它具有良好的耐高温、抗氧化、抗粘连、抗爆和自洁和净化功能。它不仅可以提高炉辊的使用寿命,还可以生产出表面质量优良,质量好的钢材。

3.耐磨耐腐蚀涂层:化工厂使用的高压往复计量泵柱塞采用Al2O3-TiO2复合涂层代替传统的镀铬工艺,使用寿命提高6倍。在低应力滑动磨损和磨损条件下,几乎所有原始镀铬产品都可以用热喷涂陶瓷喷涂层代替。

4.功能涂层:等离子喷涂、超音速喷涂超导陶瓷喷涂层已成功应用。超导陶瓷喷涂层在磁屏蔽,微波元件,各种类型的发射器和量子电子器件中表现出良好的应用前景。在介电常数大于6000的0.1mm铁板上喷涂30μmBaTiO3涂层已广泛应用于陶瓷芯片电容器中。当厚度小于1mm时,由等离子喷涂形成的Al2O3涂层可以在1300℃的高温下承受2500℃或更高的电压,这满足高温电绝缘的要求。在钛合金基底上喷涂诸如50-75μm羟基磷灰石的生物活性陶瓷提供了良好的化学相容性,因此可以用作理想的人造骨材料。

在油田钻井和生产工程中,存在许多腐蚀和磨损问题,并且预计热喷涂技术和陶瓷喷涂层具有广泛的应用前景。


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