我是学化工的,想再学习一下塑料及热喷涂方面的知识!

作者&投稿:自杜 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 1. 热喷涂陶瓷粉末
热喷涂陶瓷粉末主要包括氧化物、碳化物、氮化物、硼化物及硅化物粉末,常用的有Al2O3、ZrO2、TiO2、WC、Cr2O3等。陶瓷涂层具有高硬度、良好的耐磨性和耐热性。等离子喷涂可以解决材料熔点高的问题,几乎可以喷涂所有陶瓷材料,而火焰喷涂可以获得某些陶瓷涂层。
2. 热喷涂塑料
在金属和非金属表面喷涂塑料,可以提高美观和耐蚀性。如果在塑料粉末中添加硬质相,可以使涂层具有一定的耐磨性。聚乙烯涂层可以耐250℃的温度,在常温下可以耐稀硫酸、稀盐酸腐蚀,并且具有耐浓盐酸、氢氟酸和磷酸腐蚀的性能,同时具有绝缘性和自润滑特性。常用的热喷涂塑料还有尼龙、环氧树脂等。热喷涂技术是材料表面强化与保护的新技术,在表面改性技术中占有重要地位。这项技术在我国始于50年代,70年代末形成气候。目前,无论在设备、材料、工艺、科研等方面都在迅速发展与提高,已成为表面技术一个重要组成部分。其发展趋势是:设备方面(喷枪)向高能、高焓、高速度发展;材料方面向系列化、标准化、商品化方向发展,以保证多功能高质量涂层的需要;工艺方面向机械化、自动化方向发展,如计算机控制、机械手操作等。热喷涂技术在国民经济各领域里都得到了广泛应用,推广应用前景广阔。
3. 热喷涂设备的新发展
近期我国加快了设备研制和生产步伐,目前已形成了完整的研制和生产体系,已有20多个单位从事热喷涂设备开发与生产,能够生产各类型的氧乙炔火焰喷涂设备、喷熔设备;新型电弧喷涂设备;成套等离子喷涂设备、喷焊设备;各类专用机床;热喷涂空气净化设备,前处理及后加工设备。单机品种已达100多个,这些产品开发与生产,保证了热喷涂技术的发展,比较突出的有:
- 高速火焰喷涂装置:目前从国外引进的高速火焰喷涂装置(HVOF)、(HVAF)以及超音速等离子喷涂设备,其特点是粒子飞行速度高,涂层与基体结合强度高,孔隙率低,这些设备已在航天、航空、冶金、化工和电力等行业发挥着重要作用。
- 高速电弧喷涂装置:由于电弧喷涂具有结合强度高、耗能少、成本低等优点,所以近年来这种设备在国内越来越被人重视,并积极采用,特别是在钢铁结构件大面积长效防护工程及电站锅炉管道热腐蚀中发挥了重要作用。
- 氧-乙炔火焰金属粉末喷涂装置:氧-乙炔火焰金属粉末喷涂技术目前在国内推广应用范围很广,几乎所有大企业都把它作为修旧利废的一种手段。
- 气体爆燃式喷涂装置:航天总公司六二一研究所,从60年代开始研制,现已安置了一套完整的燃气爆炸喷涂装置,为航天、航空以及其他军工部门喷涂了许多高密度优质涂层,设备已达到或接近国外同类产品水平。
- 氧-乙炔火焰塑料粉末喷涂装置:近年来,采用氧-乙炔火焰,用沸腾送粉方法,通过特制的喷枪喷涂塑料粉末,可以得到平整光滑的塑料涂层。
- 新型等离子喷涂枪:清华大学等单位研制成功了QZNI高能内孔等离子喷涂枪,该枪功率可达75kW,热效率、等离子射流平均焓值、射流温度、喷枪功率和粉末沉积率均达到Metco大内孔喷枪水平。
- 新型喷砂设备问世:北京、上海等地近期已研制成功了小型可回收式喷砂设备以及大型环保喷砂设备,大大地改善了劳动条件,减少了环境污染,为推动我国热喷涂技术的发展起到了积极作用。
4. 热喷涂材料的新发展
人们称热喷涂材料是热喷涂的"粮食"。喷涂材料性能、质量、品种是衡量涂层质量的重要水准之一,也是影响经济效益的关键因素。我国热喷涂材料虽然起步较晚,但进入70年代以来发展相当迅速,目前已有40多个生产厂家生产近百个品种,基本上能满足国内需要。这些研究和生产单位研制和生产的热喷涂材料大体可分为(近期的新品种):
- 粉末材料:北京矿冶研究总院研制成功的氧化钇部分稳定型氧化锆热隙涂层材料,以及抗高温氧化的镍铬铝钴氧化钇底层材料已在航空发动机上得到了广泛应用;重庆仪表材料研究所研制成功的空气氧化锆材料喷涂的热障涂层,其各项指标也达到要求;北京矿冶研究总院研制成功的镍铬-碳化铬复合粉末材料,已在许多电厂锅炉水冷壁管上作为抗高温耐蚀耐磨涂层,应用效果良好;沈阳砂轮厂研制成功的氧化铝、氧化铝-氧化钛粉末已广泛用于纺织机械及冶金设备上,该厂研制成功的CrB2粉末在连铸机轧辊及炉底辊上喷涂应用已初见成效;北京钢铁研究总院采用自蔓延法研制的XTiC+yCr3C2+zNi复合陶瓷材料,适于等离子喷涂,涂层硬度可达54HRC,可耐800℃高温;自贡硬质合金厂生产的Co-WC合金粉末,已经得到广泛推广应用;四川等地研制成功的钼基合金粉末,已成功地应用于汽车同步环的喷涂。
- 丝材:北京工业大学研制成功并批量生产了含稀土元素的耐磨耐蚀热喷涂金属粉芯丝材,比较典型的有7Cr13型、3Cr13型、低碳马氏体型,适合于电弧及火焰喷涂,其涂层平均结合强度为50MPa、孔隙率小于7%、涂层平均硬度40~50HRC;北京有色金属研究总院最近研制成功了用于电弧喷涂打底用的Ni-Al合金丝,以及用于抗高温腐蚀与磨粒磨损的电弧喷涂用Ni-Cr合金丝(相当于美国TAFA公司的45CT);装甲兵工程学院研制了SL30型Ni-Cr合金丝涂层+有机金属复合涂层,成功地代替美国TAFA公司的45CT;沈阳工业大学研制成功了铁基合金电弧喷涂打底丝,代替铝青铜丝;上海、北京、浙江、四川等地研制并生产Fe-Cr-Al丝、Al-Mg合金丝、Zn-Al合金丝以及巴氏合金丝等。
- 塑料粉末:在开发研制供氧乙炔火焰喷涂用的聚乙烯、聚丙烯、尼龙等粉末的基础上,近期有关单位又研制成功了氯化聚醚、改性氟塑料粉末,拓宽了塑料涂层的应用范围,已在防腐工程中得到了应用。
- 棒材:引进美国的陶瓷棒材喷涂材料,已在纺织机械中得到成功应用,国内试制的陶瓷棒材及柔性陶瓷丝材已问世,不久将推向市场。
5. 热喷涂工艺技术的新发展
热喷涂技术目前在国内已经得到了比较广泛的推广应用,近年来发展的趋势和特点是:
- 大面积长效防护技术得到了广泛应用:对于长期暴露在户外大气的钢铁结构件,采用喷涂铝、锌及其合金涂层,代替传统的刷油漆方法,实行阴极保护进行长效大气防腐,近年来得到了迅速发展。
- 采用热喷涂技术修复与强化大型关键设备及进口零部件国产化:近年来这方面已有许多成功应用实例,如:一米七轧机、高速风机转子,大型挤压机柱塞、大型齿轮、电极挤压成型嘴、大功率汽车曲轴等。
- 超音速火焰喷涂技术的应用:随着我国热喷涂技术的发展与提高,对喷涂层质量要求也愈来愈高。近年来美国等国家发展起来的高速燃气(HVOF)法是制备高质量涂层的一种新的工艺方法。
- 气体爆燃式喷涂技术进一步得到应用:该项喷涂技术由于粒子飞行速度可达800m/s以上,涂层与基体结合强度可达100MPa以上,孔隙率<1%,在某些领域里应用,优于其他喷涂方法。
- 氧乙炔火焰塑料粉末喷涂技术发展迅速:如前所述,国内近年来已有多家生产制造氧乙炔火焰塑料粉末喷涂设备,采用该项工艺技术,已在化工贮罐、管道、陶瓷行业泸泥机板框、印染行业的导布辊、煤炭行业带式运输机铸铁托轮、石油行业注聚设备,以及表面装潢等方面都得到了很好的应用,弥补了电喷塑的不足。
- 热喷涂技术在化工防腐工程中得到应用:腐蚀是机械部件受周围介质的化学或电化学作用而失效的主要原因之一。它不仅使大量金属材料受损失,从而造成的停产损失更难以估计,所以人们对化工防腐工作特别重视。热喷涂层应用于腐蚀介质中,特别是强介质腐蚀,以前所以未能突破


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