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冷喷涂工艺与热喷涂性能对比

 

    热喷涂是指一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备的基体表面,形成某种喷涂沉积层.它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面,沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术.

    冷喷涂是一项崭露头角的固态工艺。该方法可将以超声加速的固体颗粒的动能在撞击到镀件表面时转变为热能,从而完成冶金焊接。该工艺的原理是:每种金属均有其特定的、与温度相关的临界颗粒速度,当颗粒运动超过这一速度时即会焊接于镀件之上。
  在传统的热喷涂工艺中,由于温度较高,镀层与镀件材料均会被氧化、产生冶金形变和剩余张应力。反之,冷喷涂工艺制成的镀膜,孔隙度很低,而且防氧化、防相变,对多种金属、金属陶瓷或其他材料组合均可减少张应力。

  冷喷涂技术是在镁合金表面上生成厚的铝镀膜的一种有效方法,该方法对表面制备要求不高,而且对镀件的力学或热学特性无需顾及。铝镀膜表现出对镁元件具有防止各种以及电腐蚀的能力。很多时候,仅在钢紧固件周围需要进行电池腐蚀保护,而冷喷涂恰恰是一种对暴露镁表面进行局部保护的创新技术。但是,为了了解和改善冷喷涂工艺有必要进行更充分的研究,尤其是对于多种材料组合以及冷喷涂工艺本身的不断发展创新,以及更佳的利用材料于未来技术,还需要进行大量的研究工作。

  在高压冷喷涂技术中,高压氦或氮用作载气,可将喷涂材料加速到超声速度。气体被加热并强制通过一个聚焦-发散喷头,该处被加速至超声速度(大于1000米/秒)。喷涂颗粒在喷头上游方被沿轴向注入。在低压冷喷涂技术中,氮或空气被加压至70~15磅/平方英寸,而喷涂粉末在喷头的发散部位的下游方沿径向注入。低压冷喷涂系统是手提式的、运作更经济,颗粒速度可达800米/秒。便携式冷喷涂机可用于铝、铜、锌及其他金属组合的喷涂。便于携带特性使低压冷喷涂机更适用于野外保养和修复。

 

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