热喷涂工艺中常用的黏结底层材料有哪些性能要求

2023-01-10 16:17:41

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采用热喷涂工艺制备金属涂层，当需要在金属基体上喷涂陶瓷涂层工作层时，由于陶瓷涂层材料在化学键、晶体结构和热物理性能等方面与金属材料存在相当大的差别，有必要现在金属基体上先喷涂一层合金黏结底层，以提高表面陶瓷涂层与基体金属之间的结合强度，同时，还可以缓解两者之间热物理性能的差别。由于基体尺寸形状或结构等原因而难于进行喷砂或粗化预处理时，也推荐采用黏结底层。此外，对于工作层虽然是金属，但其热物理性能与基体金属相差较大，或两者的润湿性较差时，也推荐采用黏结底层进行过渡。

一般来讲，热喷涂工艺中作为黏结底层的喷涂材料，一般需要具有以下几个方面的特点：

1、与基体表面结合强度高。具有自黏结效应的Ni-Al型复合粉末，在热喷涂过程中，Ni与Al能繁盛化学反应，生成金属间化合物，并释放出大量热量，甚至这一反应过程能够持续至粉末碰撞到基体表面时仍在进行；

2、具有抗氧化、耐腐蚀能力。特别是作为陶瓷涂层的黏结底层，当在高温下工作时，环境中的氧气和腐蚀介质能够通过陶瓷涂层的空隙侵入到黏结底层，这就要求黏结底层在高温下能形成致密的氧化物保护膜，以保护基体金属不被氧化和环境介质的腐蚀；

3、涂层表面具有合适的粗糙程度。它不仅能为喷涂工作层提供良好的粗化表面，而且有利于提高工作层与黏结底层之间的结合强度，而且对工作层表面的粗糙程度也有直接影响。

4、具有合适的热物理性能。特别是其线胀系数、热导率等性能，应介于基体材料和工作层之间，以减小两者之间的热膨胀不匹配性，从而降低涂层内部的热应力和体积应力，有利于提高涂层的使用寿命。

因此，在进行涂层设计时，应综合考虑基材的热物理特性和具体工况条件进行谨慎选择。

热喷涂工艺中常用的黏结底层材料有哪些性能要求