陶瓷熱噴塗
陶瓷材料可以製成棒材而採用棒材噴塗法,也可以將陶瓷製成粉料,採用粉末噴塗法。陶瓷熱噴塗的加熱方式一般採用火焰加熱法或等離子弧加熱法。
棒材火焰噴塗
對陶瓷材料的加熱熔化是通過火焰噴槍實現的,噴塗的基本原理如圖1所示。噴槍通過氣閥分別引入乙炔、氧氣和壓縮空氣,乙炔和氧氣混合後在噴嘴出口處產生燃燒火焰。槍內的驅動機構通過滾輪帶動棒材連續地通過噴嘴中心孔送入火焰,在火焰中被加熱熔化。壓縮空氣通過空氣帽後形成的錐形的高速氣流,使熔化的材料從棒材端部脫離,並霧化成細微的顆粒,在火焰及氣流的推動下,噴射到基材表面形成塗層。這裡陶瓷材料一般被壓制成3mm棒材。由於乙炔與氧的燃燒溫度可達3500℃,所以一般低熔點的陶瓷材料可以被熔化。但是由於陶瓷不能做成連續的無限長的棒材,決定了噴塗的連續性受到限制。
陶瓷塗層
實用的陶瓷熱噴塗材料,大部分是金屬氧化物及一部分碳化物、硼化物、矽化物等。一般以粉末狀態應用,其細微性影響塗層的性能,適宜的細微性取決於材料的熔點、密度、熱導率、熱容等,一般為150～320目,但要獲得密實、光亮的塗層,需要更細的粉末,要求在45m以下。氧化物材料由於不怕被氧化,在火焰噴塗時可採用氧化焰,以獲得更高溫度,但對於碳化物要防止其分解、脫碳。現在應用最廣泛的氧化物材料是Al2O3、Cr2O3、ZrO2、SiO2等以及它們的複合材料,它們都具有耐熱性、耐蝕性、耐磨性、絕熱性、絕緣性等優異性能。其它非氧化物材料以碳化物為主,常用的有WC、TiC、Cr3C2等,它們具有某些特殊的性能,如W2C與WC的共晶混合物屬於最硬、最耐磨材料之一,用於製備耐磨塗層。這些碳化物一般不單獨用來噴塗,而與Co、Ni、Ni-Cr等金屬製成陶瓷—金屬複合材料使用。
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