簡(jiǎn)述真空等離子噴涂

　　大氣中，等離子焰流一離開(kāi)噴嘴就從附近吸入大量空氣。在100mm噴距時(shí)，吸入空氣量可占等離子體的90%以上。常壓等離子噴涂時(shí)，金屬粉末氧化嚴(yán)峻。另外，有些有毒材料(如鈹及氧化鈹)無(wú)法在大氣中噴涂。為解決上述題目，提出了低壓等離子噴涂。真空等離子噴涂又稱低壓等離子噴涂，是在低于大氣壓的低真空的密閉空間里進(jìn)行的等離子噴涂。下面和上海新業(yè)美科新材料科技有限公司一起了解吧。

　　受控環(huán)境的噴涂技術(shù)將我們對(duì)等離子噴涂的熟悉向前推進(jìn)了一步。在噴涂室內(nèi)操縱噴槍，使環(huán)境得到完全控制。這樣出產(chǎn)出來(lái)的涂層的特性是不可能在尺度大氣環(huán)境下出產(chǎn)出來(lái)的。環(huán)境可以在近乎真空(低達(dá)50 mbar)和增高壓力(高達(dá)4 bar)范圍內(nèi)變化。選擇在噴涂室內(nèi)噴涂可防止涂層材料和/或基體的污染，或是因?yàn)樾枰獓娡坎牧吓c加入的某種物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。

　　可控氣氛等離子噴涂的原理即等離子噴槍置于密封艙室內(nèi)，由機(jī)械手進(jìn)行操縱。將艙室抽至真空狀態(tài)即為真空等離子噴涂(VPS)，艙室為低壓狀態(tài)時(shí)，成為低壓真空等離子噴涂(LPPS)。艙室的氣氛可認(rèn)為惰性氣氛或其他保護(hù)性氣氛。因?yàn)榄h(huán)境為低壓或氣氛可控，等離子焰流加長(zhǎng)，粒子加熱更充分，氧化減少，涂層的質(zhì)量得到顯著改善，并且可以用于制備沉積金剛石膜、超導(dǎo)體氧化物涂層。

　　這種真空等離子噴涂工藝出產(chǎn)出的涂層有良多上風(fēng)。涂層致密性好，粘結(jié)性強(qiáng)，不會(huì)被污染，金屬涂層中沒(méi)有氧化物。在用無(wú)反應(yīng)大氣裝填的噴涂室內(nèi)噴涂的陶瓷等非金屬涂層純度很高。并且，諸如鎢等高熔點(diǎn)金屬涂層應(yīng)用也很成功。這是由于等離子羽流剖面平均，“焦斑直徑”可以很大。此外，沒(méi)有大氣冷卻涂層粒子意味著涂層凝固過(guò)程比較緩慢。大氣等離子涂層幾乎沒(méi)有夾層“薄片”，涂層的晶體結(jié)構(gòu)接近鑄件材料的晶體結(jié)構(gòu)。

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　　在低真空的環(huán)境里，因?yàn)榉寝D(zhuǎn)移型等離子弧射流變粗拉長(zhǎng)，一直接觸到工件表面，形成導(dǎo)電通道，因而可在其上疊加轉(zhuǎn)移弧。利用轉(zhuǎn)移弧對(duì)工件表面進(jìn)行濺蝕，去掉表面氧化層和污染，并且工件可以加熱到較高溫度，使得涂層在光滑的表面上就可結(jié)合，并在界面上產(chǎn)生擴(kuò)散，進(jìn)步了結(jié)合強(qiáng)度，涂層厚度亦可不受限制。在密閉室進(jìn)行噴涂，噪聲和粉塵對(duì)環(huán)境的污染題目也相應(yīng)得到了解決。

　　低真空環(huán)境下的噴涂與大氣等離子噴涂比擬具有以下明顯特點(diǎn)：

　　1)等離子射流的速度和溫度都比大氣等離子噴涂顯著進(jìn)步，壓力愈低，射流速度和溫度就愈高。

　　2)粉末在等離子射流高溫區(qū)域滯留的時(shí)間增加，受熱更平均，飛行速度更高。

　　3)可大幅度進(jìn)步基體表面預(yù)熱溫度;還可以用反向轉(zhuǎn)移弧對(duì)基體進(jìn)行濺射清洗，清除氧化物和污垢，使涂層和基體的結(jié)合狀況得到改善。

　　4)粉末和基體表面完全避免了氧化，能制備各種活性金屬材料涂層。

　　5)因?yàn)橐陨显颍沟猛繉咏Y(jié)合強(qiáng)度大幅度進(jìn)步，氣孔率大幅度降低，涂層殘余應(yīng)力減小，涂層質(zhì)量顯著改善。

　　6)真空等離子噴涂設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格昂貴，推廣應(yīng)用難度很大。

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