近十年來,研究人員(yuán)利用PVD(包括磁控濺射、離(lí)子束濺射、射頻(pín)放(fàng)電(diàn)離(lí)子鍍、等離(lí)子鍍、EB-PVD等)制備納米單層薄膜和納米多層薄膜,并取得了納米Ti(N, C, CN), (V, Al, Ti, Nb, Cr) N, SiC,,, TiN/CrN, TiN/A1N, WC-Co塗層可用于耐磨飛機軸部件的耐腐蝕性;等離(lí)子噴塗納米塗層已用于密封航空發動機的氣路;納米塗層已用于渦輪葉片的隔熱保護;添加石墨烯和碳納米管複合塗層具有雷達隐身功能。當我(wǒ)們采用常壓等離(lí)子噴塗技術在純钛基闆上制備矽化矽塗層時,與傳統的制造工(gōng)藝相比,常壓等離(lí)子噴塗具有省時、大(dà)面積制造的優勢。
但碳化矽在高溫下(xià)容易自行分(fēn)解,使鍍層的厚度和強度不高。因此,提出了三種方法來解決這個問題。**種是“溶膠-凝膠法”,它以“四乙氧基矽烷,TEOS”爲前驅體(tǐ),先在碳化矽粉末外(wài)層生(shēng)長二氧化矽保護層,然後加熱噴塗;第二種方法是采用溶膠-凝膠法,但加入“十二烷基硫酸鈉,SD”作爲表面活性劑,使二氧化矽層生(shēng)長得更緻密;三是添加氧化鋁,調節碳化矽與氧化鋁的比例
然而,熱噴塗有兩種工(gōng)藝制程,分(fēn)别爲「等離(lí)子噴塗」與「電(diàn)弧噴塗」,其應用也不太相同,以等離(lí)子噴塗而言,所噴塗的材料爲氧化鋁和氧化钇塗層,主要用來抵抗等離(lí)子的轟擊造成腔體(tǐ)的損壞。
另外(wài)一(yī)種電(diàn)弧式噴塗的工(gōng)藝則是噴塗純鋁線,使腔體(tǐ)内部表面具有高粗糙度,經過尖端放(fàng)電(diàn)的效果來捕捉腔體(tǐ)内部的帶電(diàn)粒子,防止這些粒子影響良率。在航天産業中(zhōng)常見的塗層有抗高溫的熱障塗層、可磨耗塗層、耐高溫金屬塗層(T400、T800)、耐磨耗塗層等。其中(zhōng),熱障塗層主要由兩個塗層組合而成,分(fēn)别爲「鍵結層,bond coating」和「頂層,top coating」,而這兩種塗層所使用的熱噴塗工(gōng)藝也不相同。 以鍵結層而言,目前常見的工(gōng)藝有「低壓
等離(lí)子噴塗,low pressure plasma spraying, LPPS」、「高壓高速火(huǒ)焰,high velocity oxygen fuel, HVOF、HVAF」。
在鍵結層中(zhōng)所使用的材料爲 MCrAlY(M= Ni、Co、NiCo、CoNi),與頂層材料有良好的親和性。 在頂層的工(gōng)藝中(zhōng)目前主流爲使用「大(dà)氣等離(lí)子噴塗,atmosphere plasma spraying, APS」,近幾年有相當多的國内外(wài)科研單位與制造商(shāng),使用大(dà)氣等離(lí)子漿料等離(lí)子漿噴塗來進行頂層的制作。 頂層所使用的材料爲氧化钇安定氧化锆(8YSZ),該材料的特色爲低熱傳導系數且相較于其他的絕熱材料價格相對便宜,這些塗層應用在各級的動葉、靜葉、動葉環、燃燒桶、密封環、飛機起落架等各式應用。所以,我(wǒ)們比較建議以 PEO 法取代等離(lí)子噴塗法,因爲 PEO 膜層是借由對象本身的原子鍵結所形成的,所以附着力特别強,比一(yī)般外(wài)部塗裝方法(如:等離(lí)子噴塗)強太多了。 另外(wài),PEO 處理後的鋁件比一(yī)般硬化、熱處理、鍍鉻、陽極、陶瓷噴着或氮化處理更經久耐用,更少有腐蝕現象發生(shēng)。