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热喷涂技术近几年的研究热点有哪些?

2020-11-25 13:12:07

首先,从方法层面,传统等离子喷涂在电弧稳定性与粉末轨迹控制方面的进展显著。通过热喷涂喷枪设计限制电弧阳极斑点的移动范围,使得电弧喷涂稳定性及热功率稳定性得到了大幅度改善,可显著减少热喷涂粒子参数的波动。作为喷涂方法研究的新热点有:冷喷涂、PS-PVD、悬浮液热喷涂 / 先驱体溶液热喷涂(可统称为液料热喷涂)。

冷喷涂的重要特点是将沉积颗粒的加热状态从完全熔化、半熔化态拓展至固态,因沉积过程中成分不发生变化的特点,可以通过粉末成分完全控制涂层的成分。经过超过 15 年的基础研究,提出了综合考虑粒子分布与碰撞角度的冷喷涂粒子沉积模型与临界速度的测量方法,发现了合金粒子临界沉积速度受其表面氧化状态显著影响的规律。

PS-PVD 是利用约 200Pa 以下的超低压等离子射流快速将喷涂粉末加热至气化态,再使其高速沉积在基体表面而形成涂层的新方法。通过控制将粒子不同状态,不仅可以获得传统层状结构涂层、致密结构涂层,更重要的是可以获得与 EB-PVD 类似的具有高热循环应变缓和能力的柱状结构陶瓷涂层,有望替代高成本 EB- PVD 制备高性能 TBC 受到广泛关注而成为研究热点。近年来的研究表明,在大气气氛下可制备具有柱状结构的陶瓷涂层,作为 TBC 应用具有较大潜力,且因在大气气氛中喷涂制备,具有低成本的特点,因而成为热点研究方向之一。

热喷涂技术近几年的研究热点

根据涂层的功能,关于热障涂层、生物涂层、腐蚀防护涂层的研究等依然是热点。其次,与能源、环境相关的纳米结构涂层与功能涂层的研究也受到关注。

腐蚀防护作为热喷涂技术的重要应用领域,因涂层中不可避免存在的孔隙,发展合适的不同类别的封孔剂的同时,发展基于环境效应的智能防腐涂层与超疏水特征的多功能腐蚀防护材料与技术也成为受到关注的方向。


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