火焰噴涂的技術是什么原理？

一、 火焰噴涂技術的特點
 
與其他熱噴涂技術比擬，超音速火焰噴涂技術具有更高的噴涂顆粒速度和更低的噴涂溫度的特點。這兩個特性不僅確保了由HVOF制備的耐磨涂層具有較高的粘結強度，而且還確保了更少的熱量輸入至基材，從而防止了涂層與基材之間的界面氧化和基材變形。 超聲速火焰流的形成原理是：因為燃燒區和液滴群中熱量的加熱和蒸發，使汽化的航空煤油與助燃氣體充分混合，然后點燃燃燒，開釋出大量的熱量并導致燃燒產物的溫度急劇上升高而劇烈的膨脹，形成高溫高壓空氣團。空氣質量通過拉瓦爾噴嘴加速以產生沖擊波，該沖擊波持續為噴涂的粉末提供熱量和動能。

 
二、超音速火焰噴涂的主要技術特點如下：

 
1、更少的熱量輸入。與等離子噴涂和電弧噴涂等熱噴涂技術比擬，HVOF的火焰溫度更低（600K-2200K可調）。較低的火焰溫度可確保涂層在噴涂過程中不會被氧化，并防止納米顆粒的生長。同時，較低的火焰溫度可防止基材變形。
 
2、更高的粒子速度。噴灑的顆粒通過槍管后，通常會加速到3-5馬赫錐的速度。高速粒子到達基材，與基材碰撞并變形以形成致密涂層。通常情況下，顆粒速度越高，顆粒的扁平化效果越好，粘結強度越高。 HVOF熱噴涂技術顆粒的飛行速度顯著優于其他熱噴涂技術。在HVOF技術中，超音速火焰流會加速顆粒，而其他熱噴涂技術則使用壓縮氣體使顆粒到達基材表面。
 
3、更高的沉積效率。 與刷涂，PVD，CVD和濺射鍍膜等涂層制備技術比擬，HVOF技術可以在更短的時間內制備出知足要求厚度的涂層，而上述其他噴涂技術通常需要數小時才能完成。 完全的。
 
4、噴涂限制小。 HVOF技術不僅可以在戶外噴涂大型工件，還可以噴涂小工件，噴涂厚度是可控的。
 
5、該技術目前的缺點主要集中在：難以噴涂復雜零件； 噴涂環境惡劣 噴涂本錢太高。

三、鋁基耐磨涂層的結合機理
 
形成耐磨涂層的過程通常包括以下過程：噴射顆粒的加熱和熔化過程，桶中液滴的加速過程，桶中液滴的飛行過程以及液滴到達表面的過程。基材的表面并與基材相互作用。材料碰撞并變形并沉積在基板上。
 
不同的噴涂參數和工藝決定了涂層的組合。涂層與基材的結合主要包括冶金結合，機械結合，擴散結合和物理結合。
 
1、冶金結合：冶金結合是化學結合的結合，通常以兩種方式。一種是在涂層和基底之間形成過渡層化合物以實現粘結。另一種是在過渡層中形成固溶體以形成鍵。與其他粘結方法比擬，冶金粘結具有**高的粘結強度。
 
2、機械粘接：也稱為機械鉚接。粗化處理后，高速飛散的熔融粒子飛向基板表面，并與基板碰撞。熔融顆粒在沖擊作用下變平，并散布在基材表面上。熔融顆粒在隨后的冷凝過程中收縮并咬住基板表面上的凸塊，從而形成機械結合。
 
3、擴散鍵合：熔融粒子與基板劇烈碰撞后，大量的動能轉化為熱能，局部接觸點的溫度達到基板的熔點以上，發生局部熔融。顆粒中的元素和基板的元素在微熔點彼此擴散，從而形成擴散鍵。
 
4、物理組合：當高速粒子與基板的極其清潔的表面接觸時，粒子的高速使得有可能在原子晶格常數（<0.5nm）的范圍內飛行，即粒子充分潤濕基材，顆粒處于范德華力狀態下，在力的作用下形成物理鍵。

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