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等離子噴涂技術因其焰流溫度超高并可控、粒子噴射速度快、噴涂材料極少被氧化等優點

更新時間  2022-01-06 13:50:13 閱讀

    等離子噴涂技術因其焰流溫度超高并可控、粒子噴射速度快、噴涂材料極少被氧化等優點,幾乎所有的材料都可以進行噴涂。在包括熱鍍鋅等諸多行業均有著十分廣泛的應用

    采用大氣等離子噴涂技術在碳鋼表面制備了ZrO2/Ni-Al梯度涂層并研究其抗液鋅腐蝕性能,研究結果表明:梯度涂層的使用壽命為傳統ZrO2涂層的4倍,大大提高了涂層的抗熔融鋅液腐蝕的能力。YanDianran等[23-25]在低碳鋼表面利用等離子噴涂技術制備了厚度為0.6mm的Fe-Al涂層,并將制備好的涂層在加熱爐內進行擴散退火,研究了處理后涂層在鋅液中的腐蝕行為,結果表明:Fe-Al涂層有效的延緩了基體與鋅液的反應速度,提高了基體的耐鋅蝕性能。徐勇[26]對采用等離子噴涂技術制備的Mo,W,Mo-30W,Co-WC涂層并對三種涂層的耐鋅蝕性能進行對比研究,發現Mo涂層由于致密性好、缺陷少、與鋅不潤濕不反應等優點而表現出優良的耐熔鋅腐蝕性能。

    要使陶瓷涂層顯示出彩色,往往需要往里面加入含過渡金屬或者稀土金屬的氧化物或其他化合物,如:CoO、Cr2O3、Fe2O3等。我們用唐三彩舉個“栗子”:唐三彩制作工藝復雜,以經過精細加工的高嶺土作為坯體,用含銅、鐵、鈷、錳、金等礦物作為釉料的著色劑,并在釉中加入適量的煉鉛熔渣和鉛灰作為助劑。由于鉛釉的流動性強,在燒制的過程中釉面向四周擴散流淌,各色釉互相浸潤交融,形成自然而又斑駁絢麗的色彩。這與我們制作彩色熱噴涂陶瓷涂層,殊途同歸。

    然而,真的像我們預想的那樣——將陶瓷粉體里加入金屬氧化物粉體,就可以制備出彩色的熱噴涂涂層嗎?當然是需要理論和實踐相結合才可以得出結論。我們發現:

超低壓等離子噴涂

    采用固相球磨工藝,將著色劑和主相粉體混合后,雖然粉體和涂層的顏色會有變化(涂層顏色不均勻,而且會比彩色粉體顏色淺很多,這可能是球磨和等離子噴涂時,著色劑揮發所致,后期引入超聲波分散技術,涂層的顏色均勻,不過顏色仍然較淺,沒有達到預期),但是涂層性能卻下降很多,通過檢測發現:涂層內含鐵量和含氧量偏高。為了減少雜質的混入,我們又采用更細的著色劑和陶瓷粉體并減少了球磨時間。實踐證明,這個方法制備的粉體,雖然雜質較低,但是粉體流動性奇差,這源自細粉之間的巨大表面能。在固相制備方法行不通的情況下,我們嘗試用化學反應的方式進行實驗,在引入碳酸鹽后,實現了彩色沉淀,再經干燥和燒結,制備出了彩色的氧化鋁粉體,篩分后流動性尚可,但是涂層性能沒有進一步測試。

    雖然工業領域對熱噴涂涂層顏色的要求,非黑既白,但是近期民用領域對涂層的要求開始豐富多彩起來,客戶的要求總是我們前進的動力。我們下一步將驗證化學沉淀制粉法的可重復性并對彩色氧化鋁涂層進行測試。

文章來源:http://www.mxd1124.com/



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