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陶瓷涂层的厚度大大地减少了零件的消极重量
来源:喷陶瓷厂家 | 发布时间:2018-8-13 | 浏览次数:

 本文扼要地介绍陶瓷涂层材料及成型工艺方法。以热喷涂技术为主要成型工艺,概括性地介绍了高性能陶瓷涂层£宇航、航空及基础工业应用的部分实例,对陶瓷涂层材料的应用前景予以展望。

关键词:陶瓷涂层》热喷涂》等离子喷涂中图分类号:TB3 文献标识码:A
1高性能陶瓷涂层的出现
现代科学技术,特别是宇航、航空、电子及军工等尖端科学技术髙速发展对材料提出新的要求,尤其是宇航工业对材料的要求更为苛刻。首先是要求材料性能稳定,同时具有重量轻、耐高温、耐冲刷、抗辐射等综合的优良性能。高性能陶瓷涂层由此应运而生。
陶瓷涂层是在传统的陶瓷材料基础上发展起来的新型复合材料,它即保持了传统陶瓷材料的耐高温、抗磨损、耐腐蚀等优点,同时保持了基体材料的结构强度,由于陶瓷涂层的厚度通常都在一毫米之内,大大地减少了零件的消极重量,其抗热冲击性能优于整体陶瓷。
上世纪五十年代等离子喷涂技术在工业上的应用以及后来在火焰喷涂技术上发展起来的高速氧燃料喷涂技术(HVOF),为陶瓷涂层的成型提供了良好的工艺方法。
2陶瓷涂层的分类
陶瓷涂层按材料的化学成分,主要有:氧化物、碳化物、氮化物、硼化物陶瓷等。
氧化物陶瓷种类繁多,最常用的涂层材料有Ai2o3;Ti〇2;Zr02;Cr2〇3;Si02;MgO;BeO;Y203;Al203.Si02;MgO.Zr02等。
碳化物陶瓷主要有:SiC;WC;B4C;TiC等。
氮化物陶瓷主要有:Si3N4iTiN;BN;AlN等。
硼化物陶瓷应用并不广泛,常用的有:TiB;ZrB2等。图(1)氧化铝陶瓷涂层,起到耐磨绝缘作用
3陶瓷涂层的成型方法
陶瓷涂层主要的成型方法有以下几种:
3.1湿化学法:主要有溶胶-凝胶法;化学镀及化学复合镀等。
3.2气相沉积法:主要有物理气相沉积(PVD);化学气相沉积(CVD)。
3.3固相沉积法;主要有自蔓延高温合成法;搪瓷涂层。
3.4热喷涂法〜.•主要包括等离子喷涂;火焰喷涂等。以上四种陶瓷涂层的成型工艺中,热喷涂法约占陶瓷涂层市场份额的50%以上。
4热喷涂陶瓷涂层的工业应用
热喷涂技术生产陶瓷涂层在各行业中都有成功的实例,这里仅以宇航、航空及某些基础工业中的部分应用做一简要的介绍。
4.1在宇航工业的应用
宇航工业中的零部件比陆基的零部件对材料的要求更为苛刻,性能稳定可靠,重量轻,高性能陶瓷涂层在液体火箭发动机的推力室,短时间固体火箭发动机的尾喷管有效的解决了高温冲刷和隔热问题。作为热障涂层和温控涂层成功地应用于人造卫星和宇宙飞船的某些零部件。导弹姿态控制的燃气阀芯组件、尾翼及蒙皮均采用陶瓷涂层来解决隔热和抗冲刷的难题,
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