熱噴涂技術(shù)發(fā)展的方向與優(yōu)勢熱噴涂技術(shù)經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，從簡單的工藝技術(shù)發(fā)展成為完整的工業(yè)體系，已成為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。在成長和發(fā)展過程中，由于專業(yè)和學(xué)科間的不斷滲透、交叉、融合，技術(shù)日趨系統(tǒng)化、集成化，即發(fā)展成為集機(jī)械學(xué)、材料科學(xué)、熱動力學(xué)、高新技術(shù)和生物工程等專業(yè)為一體的新興交叉學(xué)科，在制造業(yè)領(lǐng)域成為完善的工業(yè)體系。熱噴涂技術(shù)核心是優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的表面改造，達(dá)到賦予基體材料表面特殊功能的目的。技術(shù)的發(fā)展主要是新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)、材料的創(chuàng)新、涂層質(zhì)量控制軟體系、涂層制備基礎(chǔ)理論研究和檢測技術(shù)等諸方面。1、近年來，隨熱噴涂技術(shù)的發(fā)展，新的工業(yè)技術(shù)和新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷地涌現(xiàn)。涂層質(zhì)量很大程度上依賴于噴射溶滴的速度，提高熱噴涂噴射流和噴涂粒子的速度已成為當(dāng)前國際熱噴涂技術(shù)發(fā)展的新趨勢。高速等離子噴涂技術(shù)由于熱源溫度高、加熱融化效率高，可噴涂高熔點(diǎn)的陶瓷材料和超合金材料。與普通等離子噴涂比較，高速等離子噴涂的射流速度超過5馬赫，噴涂粒子速度可達(dá)500m/s，使得涂層更加致密，硬度、韌性、結(jié)合強(qiáng)度更高。特別是制備高質(zhì)量陶瓷涂層和金屬陶瓷涂層，具有其他噴涂技術(shù)不可替代的優(yōu)勢。多種復(fù)合工藝技術(shù)已聯(lián)合使用。高速火焰噴涂制備結(jié)合底層，有效地控制結(jié)合層的含氧量，等離子噴涂制備工作面層；等離子噴涂或火焰噴涂預(yù)置涂層，激光照射重熔制備完全致密的陶瓷涂層，達(dá)到改變涂層組織性能的目的。2、新型工藝技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用促進(jìn)了新材料的發(fā)展。新型熱障涂層材料，在氧化鋯涂層上使用新成分和氧化鋯復(fù)合，作為雙層復(fù)合涂層材料；納米涂層（納米先驅(qū)溶液、納米團(tuán)聚體粉末）材料、功能復(fù)合涂層材料、生物功能涂層材料、金屬間化合物涂層材料、微晶或非晶涂層材料等的制備，已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重點(diǎn)。3、在線控制質(zhì)量保證體系。涂層質(zhì)量與涂層工藝方法及工藝參數(shù)有十分緊密的關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)工藝參數(shù)的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性是保證涂層質(zhì)量最基本環(huán)節(jié)。工藝參數(shù)變化影響因素諸多，熱功率的大小、熱溫度的分布、噴涂粒子的分布狀況、粒子速度的高低，均成為涂層質(zhì)量的重要因素。在線質(zhì)量控制，檢測噴涂熱源溫度場的分布、噴涂粒子的飛行速度及狀態(tài)，為優(yōu)化并穩(wěn)定涂層制備工藝參數(shù)獲得優(yōu)質(zhì)涂層提供了基本保證。4、涂層制備基礎(chǔ)理論研究和突出性能檢測方法。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和其他優(yōu)化方法來確定熱噴涂涂層制備工藝參數(shù)與突出性能之間的關(guān)系。研究建立噴涂粒子受熱狀況、運(yùn)動形態(tài)與噴嘴出口處條件之間的數(shù)學(xué)模型；涂層中殘余應(yīng)力形成模型；熱噴涂過程中粒子流、等離子射流所形成的涂層模型和基體熱通量模型。噴涂過程中各種參數(shù)之間模型建立，在理論上研究控制涂層質(zhì)量的方法。通過采用光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡、X射線洐射、高速成像等檢測技術(shù)，研究涂層的顯微組織特性，分析噴涂參數(shù)對涂層結(jié)構(gòu)和涂層性能的影響，預(yù)測涂層使用性能。
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