您好!欢迎来到2138cn太阳集团古天乐!本公司主营打砂喷锌,氧化铝喷涂,氧化铬喷涂,陶瓷喷涂,碳化钨喷涂,超音速喷涂,等离子喷涂

热喷涂技术制备

  • 点击数:116

在表面工程领域,利用热喷涂技术制备的Al2O3、ZrO2基涂层应用广泛,但由于陶瓷材料本身的特性和制备工艺的特点,利用热喷涂技术制备的陶瓷涂层润滑性能不突出,从而制约了其在高端装备中的应用。  

中国科学院兰州化学物理研究所研究员周惠娣课题组长期致力于热喷涂陶瓷基涂层工艺和性能的研究。最近,该课题组利用涂层本身具有的内部微观孔隙或裂纹,通过水热反应法,在这些孔隙和裂纹内部原位生长出具有润滑特性的纳米片状MoS2。该方法实现了润滑剂在摩擦表面的有效引入,并对陶瓷涂层摩擦表面原有的缺陷进行了修复,最终实现了热喷涂陶瓷涂层与金属对偶之间的有效润滑,显著降低了陶瓷涂层对金属对偶的磨损。  

在此研究基础上,为了获得具有超长寿命、低摩擦系数和磨损性能的陶瓷基复合涂层材料,受骨松质结构和关节软骨营养机制的启发,研究人员利用热喷涂工艺制备出了一种具有优异摩擦学性能的仿生智能涂层。该涂层在较大范围内的摩擦速率和载荷变化下,可保持低的摩擦系数,其在高载荷下(1.4GPa)的摩擦系数为<0.065,并且具有优异的摩擦寿命(>1×106转)。在超长时间的摩擦测试过程中,该涂层不仅自身展现出近零磨损的特性,而且对对偶材料的损伤极其轻微,这种优异的摩擦学性能得益于该陶瓷复合涂层以摩擦热和压力为驱动力和修复力,在摩擦表面形成了可不断修复的类“软骨层”。  

020年全球热喷涂涂层市场规模约104亿美元,未来几年预计呈现较稳定的增长态势。由于热喷涂涂层具有许多性能优点,促进其应用领域不断拓宽,从而推动了热喷涂涂层市场的发展。  

研究指出,铝、锌、聚丙烯、环氧树脂等材料是热喷涂涂层主要的原料,热喷涂涂层具有良好的耐磨性、防腐性、低毒性、耐温性、电学性等性能。  

随着页岩气和致密油产量的持续攀升以及环保、职业健康等法规的日趋严格实施,热喷涂涂层的应用需求在持续增加。在汽车制造业,许多零部件需要热喷涂技术,以此提高汽车的可靠性、品质、耐久性等性能。  

研究指出,陶瓷是热喷涂涂层应用占比最高的基材,而且未来几年仍保持这一趋势。高性能陶瓷涂层应用于许多领域如医疗、航空、国防、光纤通讯、工业制品、能源、环保等。  

金属是热喷涂涂层应用占比第二大基材,尤其在汽车业,热喷涂对零部件的防护需求呈现增加的趋势。另外,桥梁防腐也大量采用金属热喷涂涂层技术。  

从应用角度来看,航空领域是热喷涂最大的应用市场,尽管全球疫情对航空业产生了一定程度的不利影响,但未来几年仍具有稳步发展的态势。对于燃气发动机,热喷涂涂层能赋予其良好的耐磨性和防腐性,延长发动机部件使用寿命,同时,提高燃油效率、降低损耗。燃气发动机的应用领域也在不断拓宽,包括机车、船舶、直升机、坦克、摩托车等,这对热喷涂技术的应用具有积极的推动作用。  

从喷涂技术来看,等离子喷涂应用最多,这是由于该技术对基材类别及形状结构适用性广,赋予基材良好的防腐性、耐热性、抗氧化性、耐磨性等性能。该技术在印刷辊、燃气机、柴油机、油气工程机械等领域得到广泛应用。其次是火焰喷涂技术,该技术在陶瓷涂层及金属涂层方面具有较高的性价比,应用于桥梁、海上平台等领域。  

从区域来看,北美是热喷涂涂层最大的市场,这得益于该地区的航空业和汽车制造业的助推作用。例如,墨西哥航空市场的发展、汽车业及油气开采的增加给该地区带来了积极因素,有助于热喷涂技术的应用。亚太地区未来几年在热喷涂技术应用方面具有最快的发展速度,主要得益于中国、印度等国家和地区的航空业、汽车业、油气业的强劲发展。欧洲地区,医药行业的研发投入持续加大,俄罗斯原油及天然气行业的巨大潜在市场和采油技术的提升等因素使该地区热喷涂市场发展较平稳。  

 

电话
微信