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热喷涂陶瓷纳米材料及喷涂工艺

 常见的热喷涂纳米材料是金属陶瓷复合粉末,这是一类用金属或合金作为粘结相,用陶瓷颗粒作为强化硬质相,经烧结、团聚、包覆等工艺处理而制成的重要的涂层材料,可以分为以下三类:

1、 镍基氧化铝

镍基氧化铝,α-Al2O3颗粒作为主材,Ni作为辅材,形成的涂层与基体金属的结合强度高,涂层致密,通常作为中间层,可有效抵抗工件在工作条件下的腐蚀。

2、 镍基碳化钨

镍基碳化钨,是以硬质WC为主材,用Ni作为辅材制成的复合粉末,为高硬度材料,选用Ni60WC粉末,该材料与基体的结合强度高,WC颗粒可增强Ni60复合涂层,γ-Ni固熔体的骨痛强化作用和大量细小碳化物硬质相的弥散强化作用可大大加强涂层基体的硬度,有效抵御工作条件下的磨损。

3、镍基铬

镍基铬,Ni-Cr2C3中,NiCr含量一般在25%左右,熔点1400℃,在900℃以下,具有优越的耐冲蚀、耐腐蚀和耐磨损性能,其中,NiCr具有良好的耐热耐蚀性,而碳化铬在金属碳化物中的抗氧化能力最强,只有在1100-1400℃才开始显著氧化,在高温下也可保持相当高的硬度,同时还具有很强的耐蚀性及耐磨性。

三种材料中,镍基铬以其服役温度高、抗磨损及腐蚀能力强,是最理想的材质。热喷涂的一般工艺是:

1、喷涂材料被加热、熔化。

2、熔化的材料被热气流雾化,进一步加速形成粒子流,熔化的粒子与周围介质发生作用。

3、粒子在基体表面上发生碰撞、变形、凝固和堆积。

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