中科院力學所發明環氧噴涂新工藝
近,科學院力學研究所工程科學部研究發現,采用層流等離子體噴涂工藝可在一般制備環境下沉積材料性能明顯優化的熱障涂層。實驗表明,采用層流等離子體噴涂工藝制備的熱障涂層密度高、孔隙率低、表面粗糙度低,陶瓷涂層與合金層間具有很好的結合強度。因此該工藝在環氧樹脂粉末涂料領域具有一定的應用開發潛力。
據介紹,在合金表面上的熱障涂層可以有效改善材料表面抗熱沖擊性能。這種涂層材料具有良好的隔熱效果,用在發動機葉片或渦輪機葉片上可以明顯提高功效并延長工件服役壽命。等離子體噴涂技術制造成本和運行費用低,常用于普通質量涂層的制備;電子束氣相沉積技術可以沉積高質量的環氧涂層材料,主要用于高技術領域的重要元部件上,但成本相對較高。因此如何在降低制造和運行成本的同時制備出高質量涂層以滿足工程應用的需求,一直是學術界和工程界共同關注的課題。
通常用于噴涂的等離子體射流狀態為不規則漩渦運動湍流。據環氧樹脂行業協會專家介紹,沉積涂層時等離子氣體與環境大氣間不斷進行交換,使得大氣或雜質卷入到射流中并沉積到涂層中形成孔隙率高、密度低的涂層材料,明顯影響隔熱性能。但是,層流等離子體射流的高溫氣體作平滑層流流動,等離子氣體幾乎不與環境氣體發生交換,空氣和雜質的卷入明顯減少;射流長度可達半米以上,進入射流的粉體顆粒滯留時間或被加熱時間明顯延長,使環氧粉體充分熔化;層流射流穩定性高,軸向溫度梯度小,有利于工藝過程控制;工作噪音低、耗能少,符合環保要求。
據介紹,在合金表面上的熱障涂層可以有效改善材料表面抗熱沖擊性能。這種涂層材料具有良好的隔熱效果,用在發動機葉片或渦輪機葉片上可以明顯提高功效并延長工件服役壽命。等離子體噴涂技術制造成本和運行費用低,常用于普通質量涂層的制備;電子束氣相沉積技術可以沉積高質量的環氧涂層材料,主要用于高技術領域的重要元部件上,但成本相對較高。因此如何在降低制造和運行成本的同時制備出高質量涂層以滿足工程應用的需求,一直是學術界和工程界共同關注的課題。
通常用于噴涂的等離子體射流狀態為不規則漩渦運動湍流。據環氧樹脂行業協會專家介紹,沉積涂層時等離子氣體與環境大氣間不斷進行交換,使得大氣或雜質卷入到射流中并沉積到涂層中形成孔隙率高、密度低的涂層材料,明顯影響隔熱性能。但是,層流等離子體射流的高溫氣體作平滑層流流動,等離子氣體幾乎不與環境氣體發生交換,空氣和雜質的卷入明顯減少;射流長度可達半米以上,進入射流的粉體顆粒滯留時間或被加熱時間明顯延長,使環氧粉體充分熔化;層流射流穩定性高,軸向溫度梯度小,有利于工藝過程控制;工作噪音低、耗能少,符合環保要求。










































