熱噴涂技術的最新發展與應用
1.表面工程及熱噴涂技術的特點與發展
表面工程是通過表面預處理,表面改性或多種表面工程技術改變固體金屬表面和非金屬表面的形狀,化學成分,結構和應力狀態的系統過程,經過表面預處理后可獲得所需的表面性能。
表面工程集成了許多領域的基礎理論,技術和最新成果。表面工程技術在基質材料的表面上形成一層涂層或薄膜,或者通過表面改性賦予該材料許多特殊的性能,這使得該材料的表面性能大大優于該材料的表面性能。它不僅可以大大擴展基體材料的應用領域,而且可以解決許多領域的材料不能滿足環境要求的問題。表面工程技術在解決人類發展中常見的資源,能源和環境問題方面具有不可替代的作用。
由于表面工程技術的節能和材料節省,它保護了人類賴以生存的寶貴資源,在環境保護中起著非常重要的作用。在21世紀,表面工程技術將滲透到各行各業,促進社會文明并提高生活質量。
熱噴涂技術是表面工程的重要分支。它通過火焰,電弧或等離子將一種線性和粉末狀材料加熱到熔融或半熔融狀態,然后將加速的液滴高速噴涂到基材上以形成涂層。該涂層具有優異的性能,如耐磨性,耐腐蝕,高溫和隔熱性,并且可以修復由于磨損,腐蝕或機加工導致的尺寸減小而超出公差范圍。熱噴涂技術的應用主要包括:長期防腐,機械修復和先進的制造技術,模具的生產與修復,特殊功能涂層的制造等。目前,熱噴涂技術已廣泛應用于幾乎所有工業領域和家用產品(如不粘鍋,紅外線保健電加熱器等)。
在20世紀末,熱噴涂技術的發展非常迅速,已得到廣泛應用。從1980年到2000年,熱噴涂市場的變化如表1所示。到20世紀末,等離子噴涂仍占主導地位。值得注意的是,高速火焰噴涂(HVOF)發展迅速,將占據25%的市場份額,排名第二。電弧噴涂技術由于其經濟性和比火焰噴涂更好的涂層性能,將取代火焰噴涂技術位居第三。
近年來,發展趨勢和特點如下:(1)長期長期保護技術得到了廣泛的應用。長期將鋁,鋅及其合金涂層應用于暴露于室外大氣的鋼結構,而不是傳統的噴涂方法,而陰極保護則用于長期的大規模氣體腐蝕保護; (2)采用熱噴涂技術修復和加強大型關鍵設備和進口零件的產業化; (3)超音速火焰噴涂技術的應用; (4)進一步應用瓦斯爆炸噴涂技術; (5)高速,自動化的乙炔火焰末端噴涂技術的快速發展; (6)熱噴涂技術在化學防腐工程中的應用; (7)激光重熔技術的應用。目前,熱噴涂技術已廣泛應用于軍事,水利,電力,化工,建筑,環保,生物等許多工程領域。熱噴涂也已廣泛用于海洋工程。對船體,甲板,駁船,駁船,拖船等具有良好的長期保護作用。
2.熱噴涂技術在化工和石油工業中的應用
在化學工業中,腐蝕特別嚴重。不僅造成大量材料和設備的損失,而且使企業由于腐蝕而停產。安全事故和環境污染造成的損失更難以估計。化工企業設備管理的主要任務之一是防止“運行,散發,滴漏”。熱噴涂技術集成了多個過程并旨在進行表面強化,可以噴涂所有固體工程材料,并具有良好的化學穩定性。它已被廣泛用于化學