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超音速喷涂.doc热喷涂技术之未来趋势 -- 超音速喷涂技术
摘 要 : 本文简要叙述了热喷涂技术的概况， 比如热喷涂设备组成， 热喷涂的工作原理， 热 喷涂技术的特点； 着重介绍了热喷涂技术中超音速喷涂技术的发展过程 , 简述了超音速火 焰喷涂、 超音速等离子喷涂、 超音速电弧喷涂及冷喷涂等设备的结构和技术特点 , 介绍了超 音速喷涂工艺及涂层特性 , 展望了该技术在制备纳米涂层方面的应用及发展前景。
关键词 : 表面处理技术； 热喷涂技术； 超音速喷涂； 超音速火焰喷涂；超音速等离子喷涂； 超音速电弧喷涂；冷喷涂
热喷涂技术概况
众所周知 , 除少数贵金属外， 金属材料会与周围介质发生化学反应和电化学反应而遭受 腐蚀。 此外，金属表面受各种机械作用而引起的磨损也极为严重。大量的金属构件因腐蚀 和磨损而失效， 造成极大的浪费和损失。 据一些工业发达国家统计， 每年钢材因腐蚀和 磨损而造成的损失约占钢材总产量的 10 %， 损失金额约占国民经济总产值的 2 - 4 % 。 如 果将因金属腐蚀和磨损而造成的停工、 停产和相应引起的工伤、 失火、 爆炸事故等损失统计 在内的话， 其数值更加惊人。 因此，发展金属表面防护和强化技术， 是各国普遍关心的 重大课题。
随着尖端科学和现代工业的发展，各工业部门越来越多地要求机械设备能在高参数 （ 高
温、高压、高速度和高度自动化 ） 和恶劣的工况条件 （ 如严重的磨损和腐蚀 ） 下长期稳定的运 行。因此，对材料的性能也提出更高要求。 采用高性能的高级材料制造整体设备及零件以 获得表面防护和强化的效果， 显然是不经济的，有时甚至是不可能的。 所以， 研究和发展 材料的表面处理技术就具有重大的技术和经济意义。 而表面处理技术也在这种需求的推动下 获得了飞速的发展和提高。
热喷涂技术是表面防护和强化的技术之一， 是表面工程中一门重要的学科。 所谓热喷 涂, 就是利用某种热源 , 如电弧、等离子弧、 燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属和非金属涂 层材料加热到熔融或半熔融状态， 然后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一 定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面， 与基体材料结合而形成具有各种功能的表面 覆盖涂层的一种技术。
近年来， 热喷涂技术在国民经济建设中所发挥的重大作用， 越来越引起人们重视。 它作
为表面技术一个重要组成部分，在我国国家 “六五 ”至“九五 ”连续四个五年计划重点推广应用 中取得了显著成绩，获得了重大经济效益。目前，无论在设备、材料、工艺、科研等方面都 在迅速发展与提高。 从2006 年10月在宁波举行的 “第十五届全国热喷涂技术经验交流会 ”上国 内外专家的专题报告以及宣读的论文中可以看出，我国热喷涂技术近期发展的概况及特点 是：设备方面（喷枪）向高能、高速度方向发展；材料方面向系列化、标准化、商品化方向 发展，以保证多功能高质量涂层的需要；工艺方面向机械化、自动化方向发展。
热喷涂设备
虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异 , 但依据热喷涂技术的原理 , 其设备都主要 由喷枪、 热源、 涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组成。 下图为热喷涂的设备配置 图。
图一热喷涂设备配置图

目前实际应用中已实现工业化生产的喷涂材料有金属、合金和陶瓷等， 主要以粉末