熱噴涂用特殊功能粉體制備
熱噴涂是一種表面強(qiáng)化技術(shù),是表面工程技術(shù)的重要組成部分,一直是我國(guó)重點(diǎn)推廣的新技術(shù)項(xiàng)目。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(tài),然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預(yù)處理過(guò)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(shù),如圖1所示。
熱噴涂在實(shí)際應(yīng)用中,具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),例如基體材料不受限制;可噴涂的涂層材料極為廣泛;噴涂過(guò)程中基體材料溫升小,不產(chǎn)生應(yīng)力和變形;操作工藝靈活方便,不受工件形狀限制,施工方便;涂層厚度可以從0.01至幾毫米;涂層性能多種多樣,可以形成耐磨、耐蝕、隔熱、抗氧化、絕緣、導(dǎo)電、防輻射等具有各種特殊功能的涂層;適應(yīng)性強(qiáng)及經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。
圖1 熱噴涂原理示意圖
噴涂粉末在整個(gè)熱噴材料中占據(jù)十分重要的地位,根據(jù)需要選用不同的除層材料,可以獲得耐磨損、耐腐蝕、抗氧化、耐熱等方面的一種或數(shù)種性能。因粉末理化性能及制備工藝的差異,熱噴涂制備的涂層會(huì)具備如圖2所示的微觀結(jié)構(gòu)。 其中氧化,裂紋,未融顆粒是我們制備優(yōu)質(zhì)涂層應(yīng)避免的缺陷。廣東正德科技依靠完整的制粉生產(chǎn)鏈條,借助華南理工大學(xué)的科研平臺(tái),可自主完成特殊性能粉體的定制及個(gè)性化改造。現(xiàn)有制粉設(shè)備包括:氣霧化制粉設(shè)備,高能球磨機(jī),納米砂磨機(jī),閉式循環(huán)噴霧干燥造粒設(shè)備,等離子球化設(shè)備。檢測(cè)能力囊括形貌觀測(cè),元素含量,粉體理化性能檢測(cè),涂層力學(xué)性能分析等。
圖2 熱噴涂制備涂層組織結(jié)構(gòu)圖
目前我司成功開發(fā)“球磨-砂磨-干燥造粒-等離子球化制粉技術(shù)”的工藝技術(shù)路線,制備氣霧化無(wú)法或者難以制備的金屬合金以及金屬陶瓷粉末,也可制備具有納米結(jié)構(gòu)的粉末,包括金屬合金、金屬陶瓷、新型復(fù)合粉末、新型包覆復(fù)合粉末等。成功解決了在生產(chǎn)過(guò)程中納米顆粒性能穩(wěn)定性不好、納米顆?;钚愿咭籽趸?、生產(chǎn)成本難控制等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
圖3 高能球磨一步制備Ni基金屬陶瓷復(fù)合粉末
圖4 高球形度納米結(jié)構(gòu)Ni基金屬陶瓷粉體