昆山國華電子等離子噴涂工藝發(fā)展前景
等離子噴涂是一種材料表面強化和表面改性的技術,可以使基體表面具有耐磨、耐蝕、耐高溫氧化、電絕緣、隔熱、防輻射、減磨和密封等性能。 等離子噴涂技術是采用由直流電驅(qū)動的等離子電弧作為熱源,將陶瓷、合金、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài),并以高速噴向經(jīng)過預處理的工件表面而形成附著牢固的表面層的方法。 等離子噴涂亦有用于醫(yī)療用途,在人造骨骼表面噴涂一層數(shù)十微米的涂層,作為強化人造骨骼及加強其親和力的方法。
等離子的形成:
(以N2為例):
0°k時,N2分子的兩個原子呈啞鈴形,僅在x,y,z方向上平動;
大于10°k時,開始旋轉(zhuǎn)運動;
大于10000°k時,原子間產(chǎn)生振動,分子與分子間碰撞,則分子會發(fā)生離解變?yōu)閱卧?
N2+Ud-->N+N 其中 Ud為離解能
溫度再升高,原子會發(fā)生電離: N+Ui-->N++e 其中 Ui為電離能
氣體電離后,在空間不僅有原子,還有正離子和自由電子,這種狀態(tài)就叫等離子體。
等離子體可分為三大類:①高溫高壓等離子體,電離度,溫度可達幾億度,用于核聚變的研究;②低溫低壓等離子體,電離度不足1%,溫度僅為50~250度;③高溫低壓等離子體,約有1%以上的氣體被電離,具有幾萬度的溫度。離子、自由電子、未電離的原子的動能接近于熱平衡。熱噴涂所利用的正是這類等離子體。
等離子噴涂優(yōu)點:
①相比較氧一乙炔火焰噴涂,等離子焰流溫度高,能量束很集中,可以熔化所有一切高硬度、高熔點的粉末,因此可作噴涂用材料范圍廣泛,可以用來制備多種多樣化的涂層。
②由于噴涂粒子的飛行速度可高達200-500 m/s,所以得到的涂層平整光滑、致密度高,而且粉末沉積率很高。
③噴涂過程中基體不帶電、不熔化,基體與噴槍相對移動速度快,使得基體組織不發(fā)生變化。不會因為受熱而對基體的形狀和性能造成影響。
④工作氣體為惰性氣體,保護了基體和粉末不會受到氧化,涂層內(nèi)雜質(zhì)少。
⑤操作簡單,設備維護成本低,調(diào)節(jié)性能好。
發(fā)展前景:
新興等離子噴涂技術
近幾年來,在等離子噴涂的基礎上又發(fā)展了幾種新的等離子噴涂技術,如:
1.真空等離子噴涂(又叫低壓等離子噴涂)
真空等離子噴涂是在氣氛可控的,4~40Kpa的密封室內(nèi)進行噴涂的技術。
因為工作氣體等離子化后,是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的,所以噴流速度是超音速的,而且非常適合于對氧化高度敏感的材料。
2.水穩(wěn)等離子噴涂
前面說的等離子噴涂的工作介質(zhì)都是氣體,而這種方法的工作介質(zhì)不是氣而是水,它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法,其工作原理是:
噴槍內(nèi)通入高壓水流,并在槍筒內(nèi)壁形成渦流,這時,在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉(zhuǎn)陽極間產(chǎn)生直流電弧,使槍筒內(nèi)壁表面的一部分蒸發(fā)、分解,變成等離子態(tài),產(chǎn)生連續(xù)的等離子弧。由于旋轉(zhuǎn)渦流水的聚束作用,其能量密度提高,燃燒穩(wěn)定,因此,可噴涂高熔點材料,特別是氧化物陶瓷,噴涂效率非常高
3.氣穩(wěn)等離子噴涂
氣穩(wěn)等離子噴涂的原理是由等離子噴槍(等離子弧發(fā)生器)產(chǎn)生等離子射流(電弧焰流)。噴槍的電極(陰極)和噴嘴(陽極)分別接整流電源的正、負極,向噴槍供給工作氣體(Ar、N2等),通過高頻火花引燃電弧。電弧將氣體加熱到很高的溫度,使氣體電離,在熱收縮效應、自磁收縮效應和機械效應的作用下,電弧被壓縮,產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移性等離子弧。高溫等離子氣體從噴嘴噴出后,體積迅速膨脹,形成高溫高速等離子射流。送分氣流推動粉末進入等離子射流后,被迅速加熱到熔融或半熔融狀態(tài),并將等離子射流加速,形成飛翔基材的噴涂離子束,陸續(xù)撞擊到經(jīng)預處理的基材表面,形成涂層。大氣等離子噴涂用氬氣、氮氣、氫氣作為等離子氣。
昆山國華電子等離子噴涂工藝發(fā)展前景
等離子噴涂是一種材料表面強化和表面改性的技術,可以使基體表面具有耐磨、耐蝕、耐高溫氧化、電絕緣、隔熱、防輻射、減磨和密封等性能。 等離子噴涂技術是采用由直流電驅(qū)動的等離子電弧作為熱源,將陶瓷、合金、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài),并以高速噴向經(jīng)過預處理的工件表面而形成附著牢固的表面層的方法。 等離子噴涂亦有用于醫(yī)療用途,在人造骨骼表面噴涂一層數(shù)十微米的涂層,作為強化人造骨骼及加強其親和力的方法。
等離子的形成:
(以N2為例):
0°k時,N2分子的兩個原子呈啞鈴形,僅在x,y,z方向上平動;
大于10°k時,開始旋轉(zhuǎn)運動;
大于10000°k時,原子間產(chǎn)生振動,分子與分子間碰撞,則分子會發(fā)生離解變?yōu)閱卧?
N2+Ud-->N+N 其中 Ud為離解能
溫度再升高,原子會發(fā)生電離: N+Ui-->N++e 其中 Ui為電離能
氣體電離后,在空間不僅有原子,還有正離子和自由電子,這種狀態(tài)就叫等離子體。
等離子體可分為三大類:①高溫高壓等離子體,電離度,溫度可達幾億度,用于核聚變的研究;②低溫低壓等離子體,電離度不足1%,溫度僅為50~250度;③高溫低壓等離子體,約有1%以上的氣體被電離,具有幾萬度的溫度。離子、自由電子、未電離的原子的動能接近于熱平衡。熱噴涂所利用的正是這類等離子體。
等離子噴涂優(yōu)點:
①相比較氧一乙炔火焰噴涂,等離子焰流溫度高,能量束很集中,可以熔化所有一切高硬度、高熔點的粉末,因此可作噴涂用材料范圍廣泛,可以用來制備多種多樣化的涂層。
②由于噴涂粒子的飛行速度可高達200-500 m/s,所以得到的涂層平整光滑、致密度高,而且粉末沉積率很高。
③噴涂過程中基體不帶電、不熔化,基體與噴槍相對移動速度快,使得基體組織不發(fā)生變化。不會因為受熱而對基體的形狀和性能造成影響。
④工作氣體為惰性氣體,保護了基體和粉末不會受到氧化,涂層內(nèi)雜質(zhì)少。
⑤操作簡單,設備維護成本低,調(diào)節(jié)性能好。
發(fā)展前景:
新興等離子噴涂技術
近幾年來,在等離子噴涂的基礎上又發(fā)展了幾種新的等離子噴涂技術,如:
1.真空等離子噴涂(又叫低壓等離子噴涂)
真空等離子噴涂是在氣氛可控的,4~40Kpa的密封室內(nèi)進行噴涂的技術。
因為工作氣體等離子化后,是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的,所以噴流速度是超音速的,而且非常適合于對氧化高度敏感的材料。
2.水穩(wěn)等離子噴涂
前面說的等離子噴涂的工作介質(zhì)都是氣體,而這種方法的工作介質(zhì)不是氣而是水,它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法,其工作原理是:
噴槍內(nèi)通入高壓水流,并在槍筒內(nèi)壁形成渦流,這時,在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉(zhuǎn)陽極間產(chǎn)生直流電弧,使槍筒內(nèi)壁表面的一部分蒸發(fā)、分解,變成等離子態(tài),產(chǎn)生連續(xù)的等離子弧。由于旋轉(zhuǎn)渦流水的聚束作用,其能量密度提高,燃燒穩(wěn)定,因此,可噴涂高熔點材料,特別是氧化物陶瓷,噴涂效率非常高
3.氣穩(wěn)等離子噴涂
氣穩(wěn)等離子噴涂的原理是由等離子噴槍(等離子弧發(fā)生器)產(chǎn)生等離子射流(電弧焰流)。噴槍的電極(陰極)和噴嘴(陽極)分別接整流電源的正、負極,向噴槍供給工作氣體(Ar、N2等),通過高頻火花引燃電弧。電弧將氣體加熱到很高的溫度,使氣體電離,在熱收縮效應、自磁收縮效應和機械效應的作用下,電弧被壓縮,產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移性等離子弧。高溫等離子氣體從噴嘴噴出后,體積迅速膨脹,形成高溫高速等離子射流。送分氣流推動粉末進入等離子射流后,被迅速加熱到熔融或半熔融狀態(tài),并將等離子射流加速,形成飛翔基材的噴涂離子束,陸續(xù)撞擊到經(jīng)預處理的基材表面,形成涂層。大氣等離子噴涂用氬氣、氮氣、氫氣作為等離子氣。以上就是
昆山國華電子等離子噴涂工藝發(fā)展前景
等離子噴涂是一種材料表面強化和表面改性的技術,可以使基體表面具有耐磨、耐蝕、耐高溫氧化、電絕緣、隔熱、防輻射、減磨和密封等性能。 等離子噴涂技術是采用由直流電驅(qū)動的等離子電弧作為熱源,將陶瓷、合金、金屬等材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài),并以高速噴向經(jīng)過預處理的工件表面而形成附著牢固的表面層的方法。 等離子噴涂亦有用于醫(yī)療用途,在人造骨骼表面噴涂一層數(shù)十微米的涂層,作為強化人造骨骼及加強其親和力的方法。
等離子的形成:
(以N2為例):
0°k時,N2分子的兩個原子呈啞鈴形,僅在x,y,z方向上平動;
大于10°k時,開始旋轉(zhuǎn)運動;
大于10000°k時,原子間產(chǎn)生振動,分子與分子間碰撞,則分子會發(fā)生離解變?yōu)閱卧?
N2+Ud-->N+N 其中 Ud為離解能
溫度再升高,原子會發(fā)生電離: N+Ui-->N++e 其中 Ui為電離能
氣體電離后,在空間不僅有原子,還有正離子和自由電子,這種狀態(tài)就叫等離子體。
等離子體可分為三大類:①高溫高壓等離子體,電離度,溫度可達幾億度,用于核聚變的研究;②低溫低壓等離子體,電離度不足1%,溫度僅為50~250度;③高溫低壓等離子體,約有1%以上的氣體被電離,具有幾萬度的溫度。離子、自由電子、未電離的原子的動能接近于熱平衡。熱噴涂所利用的正是這類等離子體。
等離子噴涂優(yōu)點:
①相比較氧一乙炔火焰噴涂,等離子焰流溫度高,能量束很集中,可以熔化所有一切高硬度、高熔點的粉末,因此可作噴涂用材料范圍廣泛,可以用來制備多種多樣化的涂層。
②由于噴涂粒子的飛行速度可高達200-500 m/s,所以得到的涂層平整光滑、致密度高,而且粉末沉積率很高。
③噴涂過程中基體不帶電、不熔化,基體與噴槍相對移動速度快,使得基體組織不發(fā)生變化。不會因為受熱而對基體的形狀和性能造成影響。
④工作氣體為惰性氣體,保護了基體和粉末不會受到氧化,涂層內(nèi)雜質(zhì)少。
⑤操作簡單,設備維護成本低,調(diào)節(jié)性能好。
發(fā)展前景:
新興等離子噴涂技術
近幾年來,在等離子噴涂的基礎上又發(fā)展了幾種新的等離子噴涂技術,如:
1.真空等離子噴涂(又叫低壓等離子噴涂)
真空等離子噴涂是在氣氛可控的,4~40Kpa的密封室內(nèi)進行噴涂的技術。
因為工作氣體等離子化后,是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的,所以噴流速度是超音速的,而且非常適合于對氧化高度敏感的材料。
2.水穩(wěn)等離子噴涂
前面說的等離子噴涂的工作介質(zhì)都是氣體,而這種方法的工作介質(zhì)不是氣而是水,它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法,其工作原理是:
噴槍內(nèi)通入高壓水流,并在槍筒內(nèi)壁形成渦流,這時,在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉(zhuǎn)陽極間產(chǎn)生直流電弧,使槍筒內(nèi)壁表面的一部分蒸發(fā)、分解,變成等離子態(tài),產(chǎn)生連續(xù)的等離子弧。由于旋轉(zhuǎn)渦流水的聚束作用,其能量密度提高,燃燒穩(wěn)定,因此,可噴涂高熔點材料,特別是氧化物陶瓷,噴涂效率非常高
3.氣穩(wěn)等離子噴涂
氣穩(wěn)等離子噴涂的原理是由等離子噴槍(等離子弧發(fā)生器)產(chǎn)生等離子射流(電弧焰流)。噴槍的電極(陰極)和噴嘴(陽極)分別接整流電源的正、負極,向噴槍供給工作氣體(Ar、N2等),通過高頻火花引燃電弧。電弧將氣體加熱到很高的溫度,使氣體電離,在熱收縮效應、自磁收縮效應和機械效應的作用下,電弧被壓縮,產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移性等離子弧。高溫等離子氣體從噴嘴噴出后,體積迅速膨脹,形成高溫高速等離子射流。送分氣流推動粉末進入等離子射流后,被迅速加熱到熔融或半熔融狀態(tài),并將等離子射流加速,形成飛翔基材的噴涂離子束,陸續(xù)撞擊到經(jīng)預處理的基材表面,形成涂層。大氣等離子噴涂用氬氣、氮氣、氫氣作為等離子氣。
以上就是昆山國華電子等離子噴涂工藝發(fā)展前景,請各位參考。