冷噴涂技術(shù)的設(shè)計(jì)和研究正朝著工業(yè)應(yīng)用的方向轉(zhuǎn)變。它也將廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。冷噴涂技術(shù)再次受到廣泛關(guān)注。這一特點(diǎn)是可以使用未熔化的金屬顆粒在加工表面上制造金屬涂層。早在2003年,日本就嘗試用冷噴涂技術(shù)修復(fù)軍備、航空和航海部件,并取得了一定程度的成功。
冷噴涂技術(shù)制備的涂層具有氧化物含量低、涂層熱應(yīng)力小、硬度高、結(jié)合強(qiáng)度好等優(yōu)點(diǎn)。它可以在不改變的情況下將噴涂材料的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到基體表面,這對(duì)涂層制備技術(shù)具有重要價(jià)值。同時(shí),它在制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)材料的復(fù)合技術(shù)方面也發(fā)揮了重要作用。汽車零件噴涂設(shè)備
冷噴涂技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn):
①噴涂速度高,可達(dá)3kg/h,沉積效率高,可達(dá)80%;
②涂層化學(xué)成分和顯微組織結(jié)構(gòu)可以與原材料保持一致,基本上不存在氧化和合金燒損。熱敏材料、活性金屬和聚合物材料可噴涂在晶粒生長(zhǎng)等現(xiàn)象上,適用于非晶體和納米晶體涂層的制備;
③復(fù)合材料涂料可采用不同物理化學(xué)性質(zhì)的粉末機(jī)械混合制備;
④對(duì)基體熱影響小,相結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分穩(wěn)定,噴涂損失??;
⑤涂層形狀與基體表面形狀一致,可達(dá)到較高的表面粗糙度;
⑥噴涂殘余應(yīng)力較低,且均為壓應(yīng)力降低涂層厚度的限制;
⑦冷噴涂結(jié)合層強(qiáng)度高,可達(dá)100MPa以上,能滿足航空、航天等領(lǐng)域的負(fù)荷和長(zhǎng)壽命要求;
⑧涂層致密,氣孔少,致密度可達(dá)98%,可制備高熱導(dǎo)率、高電導(dǎo)率的涂層;
⑨涂層含氧量低,冷噴氧化物含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))僅為0.2%,遠(yuǎn)低于熱噴水平;
⑩冷噴對(duì)環(huán)境基本無污染,噴濺粉末可回收利用;
操作簡(jiǎn)單,安全,無熱輻射。
盡管冷噴涂技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),但也存在一些不足之處:
①氦必須用于高溫合金涂層,因此成本較高;
②在很大程度上,顆粒的有效沉積和高質(zhì)量涂層的穩(wěn)定制備取決于顆粒和基板材料的特性。
冷噴涂技術(shù)為制備納米金屬涂料和塊狀材料提供了有效的方法。同時(shí),它還為制備耐磨金屬陶瓷復(fù)合涂料和陶瓷功能涂料提供了工藝保證。鑒于目前對(duì)冷噴涂技術(shù)的研究,冷噴涂技術(shù)可以制備導(dǎo)電、導(dǎo)熱、防腐、耐磨等涂料和功能性涂料,并有望用于發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪盤、氣缸、軸承、閥門、密封件、套管等多種工業(yè)部件的生產(chǎn)和維修。
只有少數(shù)企業(yè)真正實(shí)現(xiàn)了冷噴涂技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用。冷噴涂用于維修,效果非常明顯,大大降低了關(guān)鍵部件的維護(hù)成本,提高了部件的使用壽命。修理飛機(jī)的關(guān)鍵軸承部件只需要幾個(gè)小時(shí),如果需要重新定制,則需要兩個(gè)月。如果一架飛機(jī)停飛兩個(gè)月,它將遭受嚴(yán)重?fù)p失。