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什麽是熱噴塗技術

熱噴塗技術在國家标準 GB/T18719—2002《熱噴塗 術語、分(fēn)類》中(zhōng)定義:熱噴塗技術是利用熱源将噴塗材料加熱至熔化或半熔化狀态,并以一(yī)定的速度噴射沉積到經過預處理的基體(tǐ)表面形成塗層的方法
熱噴塗技術在國家标準 GB/T18719—2002《熱噴塗 術語、分(fēn)類》中(zhōng)定義:熱噴塗技術是利用熱源将噴塗材料加熱至熔化或半熔化狀态,并以一(yī)定的速度噴射沉積到經過預處理的基體(tǐ)表面形成塗層的方法。熱噴塗技術在普通材料的表面上,制造一(yī)個特殊的工(gōng)作表面,使其達到:防腐、耐磨、減摩、抗高溫、抗氧化、隔熱、絕緣、導電(diàn)、防微波輻射等一(yī)系多種功能,使其達到節約材料,節約能源的目的,我(wǒ)們把特殊的工(gōng)作表面叫塗層,把制造塗層的工(gōng)作方法叫熱噴塗。熱噴塗技術是表面過程技術的重要組成部分(fēn)之一(yī),約占表面工(gōng)程技術的三分(fēn)之一(yī)。

 1、優點 

1、設備輕便,可現場施工(gōng)。
2、工(gōng)藝靈活、操作程序少。可快捷修複,減少加工(gōng)時間。
3、适應性強,一(yī)般不受工(gōng)件尺寸大(dà)小(xiǎo)及場地所限。
4、塗層厚度可以控制。
5、除噴焊外(wài),對基材加熱溫度較低,工(gōng)件變形小(xiǎo),晶相組織及性能變化也較小(xiǎo)。
6、适用各種基體(tǐ)材料的零部件、幾乎可在所有的固體(tǐ)材料表面上制備各種防護性塗層和功能性塗層。

 2、特點 

從熱噴塗技術的原理及工(gōng)藝過程分(fēn)析,熱噴塗技術具有以下(xià)一(yī)些特點:
⒈ 由于熱源的溫度範圍很寬,因而可噴塗的塗層材料幾乎包括所有固态工(gōng)程材料,如金屬,合金,陶瓷,金屬陶瓷,塑料以及由它們組成的複合物(wù)等. 因而能賦予基體(tǐ)以各種功能(如耐磨,耐蝕,耐高溫,抗氧化,絕緣,隔熱,生(shēng)物(wù)相容,紅外(wài)吸收等)的表面.
⒉ 噴塗過程中(zhōng)基體(tǐ)表面受熱的程度較小(xiǎo)而且可以控制,因此可以在各種材料上進行噴塗(如金屬,陶瓷,玻璃,布疋,紙(zhǐ)張,塑料等),并且對基材的組織和性能幾乎沒有影響,工(gōng)件變形也小(xiǎo).
⒊設備簡單,操作靈活,既可對大(dà)型構件進行大(dà)面積噴塗,也可在指定的局部進行噴塗;既可在工(gōng)廠室内進行噴塗也可在室外(wài)現場進行施工(gōng)。
⒋噴塗操作的程序較少,施工(gōng)時間較短,效率高,比較經濟. 随着熱噴塗應用要求的提高和領域的擴大(dà),特别是噴塗技術本身的進步,如噴塗設備的日益高能和精良,塗層材料品種的逐漸增多,性能逐漸提高,熱噴塗技術近十年來獲得了飛速的發展,不但應用領域大(dà)爲擴展,而且該技術已由早期的制備一(yī)般的防護塗層發展到制備各種功能塗層;由單個工(gōng)件的維修發展到大(dà)批的産品制造;由單一(yī)的塗層制備發展到包括産品失效分(fēn)析,表面預處理,塗層材料和設備的研制,選擇,塗層系統設計和塗層後加工(gōng)在内的噴塗系統工(gōng)程;成爲材料表面科學領域中(zhōng)一(yī)個十分(fēn)活躍的學科.并且在現代工(gōng)業中(zhōng)逐漸形成 象鑄,鍛,焊和熱處理那樣的獨立的材料加工(gōng)技術.成爲工(gōng)業部門節約貴重材料,節約能源,提高産品質量,延長産品使用壽命,降低成本,提高工(gōng)效的重要的工(gōng)藝手段,在國民經濟的各個領域内得到越來越廣泛的應用。

 3、技術優勢 

1.能有機地把金屬材料的強韌性、易加工(gōng)性等和陶瓷材料的耐高溫、耐磨和耐腐蝕等特性結合起來。
2.合理選擇塗層材料和适宜的噴塗工(gōng)藝,可以獲得各種功能的表面強化塗層。
3.不受基體(tǐ)的限制:用于熱噴塗的基體(tǐ)材料可以是金屬、陶瓷、水泥、耐火(huǒ)材料、石料、石膏等無機材料,也可以是塑料、橡膠、木材、紙(zhǐ)張等有機材料。
4.不受工(gōng)件尺寸和施工(gōng)場所的限制。
5.塗層沉積速率快,厚度可控,工(gōng)藝簡單。
6.陶瓷塗層的可加工(gōng)性好,且塗層損壞後可再進行噴塗。

 4、發展趨勢 

熱噴塗技術在國内已經得到了比較廣泛的推廣應用,近年來發展的趨勢和特點是:
⑴大(dà)面積長效防護技術得到了廣泛應用
對于長期暴露在戶外(wài)大(dà)氣的鋼鐵結構件,采用噴塗鋁、鋅及其合金塗層,代替傳統的刷油漆方法,實行陰極保護進行長效大(dà)氣防腐,近年來得到了迅速發展。如電(diàn)視鐵塔、橋梁、公路設施、水閘門、微波塔、高壓輸電(diàn)鐵塔、地下(xià)電(diàn)纜支架,航标浮鼓、豎井井筒等大(dà)型工(gōng)程,都采用了噴塗鋁、鋅及其合金方法進行防腐。國内有幾十個專業噴塗廠從事這方面工(gōng)作,噴塗面積每年達幾百萬平方米以上。這項技術不僅在國内大(dà)量推廣應用,而且在援外(wài)工(gōng)程中(zhōng)也得到了較好的推廣應用。

⑵修複強化大(dà)型設備及進口零部件國産化
修複強化大(dà)型設備及進口零部件國産化 近年來這方面已有許多成功應用實例,如:一(yī)米七軋機、高速風機轉子,大(dà)型擠壓機柱塞、大(dà)型齒輪、電(diàn)極擠壓成型嘴、大(dà)功率汽車(chē)曲軸等。這些工(gōng)作的進行,一(yī)是解決了生(shēng)産急需;二是節約了大(dà)量外(wài)彙。

⑶超音速火(huǒ)焰噴塗技術的應用
随着中(zhōng)國熱噴塗技術的發展與提高,對噴塗層質量要求也愈來愈高。近年來美國等國家發展起來的高速燃氣(HVAF)法是制備高質量塗層的一(yī)種新的工(gōng)藝方法。由于超音速火(huǒ)焰噴塗方法具有很多優點,國内已先後從國外(wài)引進近十幾台設備,在各工(gōng)業部門發揮着重要作用。

⑷氣體(tǐ)爆燃式噴塗技術進一(yī)步得到應用
該項噴塗技術由于粒子飛行速度可達800m/s以上,塗層與基體(tǐ)結合強度可達100MPa以上,孔隙率<1%,在某些領域裏應用,優于其他噴塗方法。國内已安裝10台以上。

⑸氧乙炔火(huǒ)焰塑料粉末噴塗技術發展迅速
如前所述,國内近年來已有多家生(shēng)産制造氧乙炔火(huǒ)焰塑料粉末噴塗設備,采用該項工(gōng)藝技術,已在化工(gōng)貯罐、管道、陶瓷行業泸泥機闆框、印染行業的導布輥、煤炭行業帶式運輸機鑄鐵托輪、石油行業注聚設備,以及表面裝潢等方面都得到了很好的應用,彌補了電(diàn)噴塑的不足。爲塑料塗層的應用,開(kāi)辟了一(yī)個新的途徑。

⑹熱噴塗技術在化工(gōng)防腐工(gōng)程中(zhōng)得到應用
腐蝕是機械部件受周圍介質的化學或電(diàn)化學作用而失效的主要原因之一(yī)。它不僅使大(dà)量金屬材料受損失,從而造成的停産損失更難以估計,所以人們對化工(gōng)防腐工(gōng)作特别重視。熱噴塗層應用于腐蝕介質中(zhōng),特别是強介質腐蝕,以前所以未能突破,其主要原因是封孔劑未能解決。衆所周知(zhī),噴塗層是存在着孔隙的,若不進行封孔處理,各種酸、堿、有機介質就會浸入孔隙,使塗層脫落,影響防腐效果。根據防腐工(gōng)程的要求,近期中(zhōng)國已研制成功了聚酯型、有機聚合物(wù)型、樹(shù)脂型、塑料型、膠粘劑型等幾十種型号的封孔劑,适用于酸、堿、鹽及有機物(wù)的腐蝕環境,其使用溫度80~350℃。采用陶瓷塗層、氧化物(wù)塗層或金屬或合金塗層,根據不同介質,選用适當的封孔劑,已在許多化工(gōng)腐蝕介質中(zhōng)應用,效果良好。該系列封孔劑已獲專利并獲國家發明獎。這些封孔劑的研究成功,使熱噴塗技術在化工(gōng)防腐工(gōng)程中(zhōng)的應用有了新進展。

⑺激光重熔技術開(kāi)始應用
高頻(pín)感應重熔、真空感應重熔隻是在一(yī)定範圍内得到應用。激光重熔技術前幾年曾做過小(xiǎo)面積試驗,并未廣泛應用。近期清華大(dà)學已将激光重熔技術用于閥門生(shēng)産中(zhōng),上海第二紡織機械廠已将激光重熔技術應用在紡織機械中(zhōng)。

⑻在建築裝潢醫療衛生(shēng)方面也得到了應用
熱噴塗技術在建築裝潢醫療衛生(shēng)方面也得到了應用 近年來四川、上海、沈陽、雲南(nán)等地采用熱噴塗技術噴塗了各種雕像、飾物(wù)、大(dà)型壁面等收到了良好效果,如沈陽市國際商(shāng)場的孔雀開(kāi)屏大(dà)型壁畫就采用了熱噴塗技術。随着熱噴塗技術的發展與提高,該項技術已滲透到其他領域中(zhōng),如生(shēng)物(wù)領域用熱噴塗方法,制造人工(gōng)骨骼,國内已臨床200多例,效果很好。此外(wài),用熱噴塗方法制造的人工(gōng)牙齒,也得到了初步應用。

 5、熱噴塗分(fēn)類方法 

作爲新型的實用工(gōng)程技術尚無标準的分(fēn)類方法,一(yī)般按照熱源的種類,噴塗材料的形态及塗層的功能來分(fēn)。如按塗層的功能分(fēn)爲耐腐,耐磨,隔熱等塗層,按加熱和結合方式可分(fēn)爲噴塗和噴熔:前者是機體(tǐ)不熔化,塗層與基體(tǐ)形成機械結合;後者則是塗層再加熱重熔,塗層與基體(tǐ)互溶并擴散形成冶金結合。
平常接觸較多的一(yī)種分(fēn)類方法是按照加熱噴塗材料的熱源種類來分(fēn)的,按此可分(fēn)爲:
①火(huǒ)焰類,包括火(huǒ)焰噴塗、爆炸噴塗、超音速噴塗;
②電(diàn)弧類,包括電(diàn)弧噴塗和等離(lí)子噴塗;
③電(diàn)熱法,包括電(diàn)爆噴塗、感應加熱噴塗和電(diàn)容放(fàng)電(diàn)噴塗;
④激光類:激光噴塗。

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