單組(zu)元喷(pen)涂材料
包括各種純金屬(shu)和單一(yi)化合物材料,这類材料可以分別製成粉末、丝(si)材(cai)、棒(bang)材使用。屬於(yu)这一類(lei)的有钨、钼、钽、铌、鋅、铝、銅、锡、铅、镍、鐵、钛、锆等金(jin)屬以及一些金屬的氧、碳、氮、硼、硅(gui)化物。其中常用的如:钼為結合層(ceng)材料,鋅、铝(lv)為抗海水(shui)、大氣腐蚀的保護材料(liao),Al2O3和ZrO2為耐磨和熱屏蔽材料等。
合(he)金喷涂材料作為表面保護與性能強化(hua)的重要手段,其產品體系涵盖了多個功(gong)能导向的材料類(lei)別。其中(zhong)包括具有耐磨耐蚀(shi)綜合性能的不锈鋼型材料,耐磨而又可以機加工(gong)的(de)碳鋼型材料和有色金屬合金系列,典型代(dai)表如Ni-Cr、Ni-Cr-W、Fe-Cr-Al、Co-Cr-Al-Y、Zn-Al、Ti-Ni、Al-Si等,这些材料可根據不同(tong)工(gong)况条件灵活選用。此外,還包括一個應用範围最廣(guang)的重要系列,即自熔(rong)合(he)金。自熔(rong)合金是目前應用(yong)最廣的喷焊材料,多(duo)製(zhi)成粉末形式在生產中使用。这類合(he)金的關键特性在於含有適量的硅和硼元(yuan)素,使合金具有较低的熔點,對基體具有良好的浸润性,並能有效保護喷焊層不发生氧(yang)化和(he)夹渣問題。自(zi)熔合金(jin)通常用於構筑耐磨耐蚀涂層,廣泛(fan)應用於機械、冶金(jin)、電力等工業领域。自(zi)熔合金系列包括镍基、钴基和(he)鐵基等多個體系,典型系列(lie)為Ni-Cr-B-Si、Co-Cr-Ni-B-Si、Fe-Ni-Cr-B-Si等配方。其中,镍基合金品種最為豐(feng)富(fu),應用範围最廣,具有良好的(de)耐蚀性(xing)和工藝性。
复合型喷涂(tu)材料是指在熱喷涂工程中采(cai)用多種基體元素或化合物复合而成的涂層前驅體,包括复合粉末和复合丝材兩大(da)類。复合(he)粉末是通過液相(xiang)沉积、固相沉积、固相(xiang)熱擴散等方法製成的(de),在(zai)製造過程中,組(zu)元之間不发生反應,不生成新(xin)相(xiang),其每個顆粒都呈現多(duo)相非均質的微觀結構特征。这類粉末的(de)品種(zhong)繁多,常见的有Ni/Al、Co/WC、Ni/Al2O3、Ni/Cr2O3、Ni/石(shi)墨、(Ni-Cr)/Cr2O3、Ni/Cr、(Ni-Cr-Al)/硅藻土等(deng)多(duo)種組合方式,能够適(shi)應不同工况對涂層性(xing)能的需求。复合丝材則是(shi)采用(yong)不同工藝將金屬、金屬(shu)化合物或非金屬按照精確比例進行(xing)复合製成,其品種同樣豐富多樣,例如Al/Ni、Al/(Ni+Cr)、Al/(不锈(xiu)鋼+ZrO2)、鋼/(鑄鐵+石(shi)墨+SiC)、聚合物/(Al2O3+TiO2)以及聚(ju)合物/(WC+Co)等多種體(ti)系,其中(zhong)聚合物組分為經過處理的聚氨酯和環(huan)氧樹脂。在熱喷(pen)涂應用中,部分(fen)复合材料在喷枪施(shi)工過程中,其組元之間會发生放熱反應,释放出大量的熱量,大幅提高(gao)熔滴(di)温度,使得所形成的涂層能够與基體材料達(da)到牢固(gu)結合的效果,这(zhe)類(lei)材料又被称為自結合材料。复合喷涂材料因其多(duo)元复合特性和可調控的微(wei)觀結構,用途範(fan)围十分(fen)廣泛,可根據不同的防(fang)護及功能需(xu)求,用作(zuo)結合層、工作(zuo)層以及一步涂層,在機械設備、能源動力、防腐防磨等衆多领(ling)域中发挥重要作用。
混合(he)型喷涂材料是通過將二種以上(shang)的金屬、金屬化合物或复合粉末按特定比例混合而成的涂料體系。常见的混合配方包括(kuo)Cr3C2+(Ni-Cr)、(Co/WC)+自(zi)熔合金+(Ni/Al)、BN+Al+(Ni-Cr)以及Ni+石墨等多種組合(he)方式。这些混合(he)粉末的不同成分可根據實际(ji)涂層性能要求進行灵活調配,以满足耐磨、耐腐蚀(shi)或耐高温等(deng)特定工况需求。為(wei)了(le)確保混合粉末的均匀性和應用效果,製造工藝通常(chang)會(hui)在粉末中添加樹脂作為粘結剂,然后通過(guo)烘干、研磨、筛(shai)分等多道處理工序製成最終的涂料產品(pin)。
用途
喷涂材料的(de)應用领域覆盖工業製造(zao)的多個環節,不仅廣泛用於修(xiu)复機(ji)械零部件的磨损和损伤,還能(neng)通過在工件表面形(xing)成保護涂層,賦(fu)予其(qi)耐磨、耐蚀、耐(nai)高温、抗氧化、抗(kang)熱震、抗辐射、隔熱(re)、絕缘等多種工程特性,
參考书目
溶射协會编:《溶(rong)射(she)便覧》,日(ri)刊工業新闻社,东京,1964。