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热障涂层

发布日期:2018-04-19 作者:郑州振中电熔新材料有限公司 点击:

  郑州振中电熔新材料有限公司创建于1987年,公司坐落于号称中华民族摇篮的轩辕黄帝故里——河南省新密市,三十一年来,公司一直致力于电熔新材料的研发和生产。现公司拥有十六项自有知识产权的国家发明专利。产品涵盖冶金耐火、电熔氧化锆、陶瓷色料、热障涂层、表面处理、结构陶瓷、陶瓷喷丸、光学抛光、钛合金铸造、绝缘材料、等离子喷涂钇锆粉等领域,并出口到欧洲、美洲、日本、韩国及东南亚等十几个国家和地区。下面振中电熔新材料来给大家讲一下热障涂层。

  

振中电熔


  热障涂层(Thermal Barrier Coatings)是一层陶瓷涂层,它沉积在耐高温金属或超合金的表面,热障涂层对于基底材料起到隔热作用,降低基底温度,使得用其制成的器件(如发动机涡轮叶片) 能在高温下运行,并且可以提高器件(发动机等)热效率达到60%以上。

  

  1,等离子喷涂法

  

  2,电子束物理气相沉积法

  

  3,超音速火焰喷涂

  

  4,静电喷涂辅助气相沉积

  

  5,激光熔覆法

  

  目前热障涂层的主要制备技术包括:如磁控溅射、离子镀、电弧蒸镀、等离子喷涂技术(大气等离子、低压等离子喷涂技术)、电子束物理气相沉积(EB-PVD ) 。其中,应用最为广泛的当属等离子喷涂技术以及电子束物理气相沉积。[2]

  

  (1)大气等离子喷涂

  

  大气等离子喷涂技术是最早应用于热障涂层制备的技术。它是以氢气、氮气、氢气等作为工作气体,经过电离产生等离子高温射流,随后粉末由送粉气体经过送粉管送入射流之中,进入射流中的粒子迅速被加热到熔化或熔融状态,最后以单个粒子为单位沉积到基体的表面形成层状堆积涂层的方法。

  

  大气等离子喷涂技术制备的涂层比较疏松,有很多空穴和微裂纹,其孔隙率也较高。研究表明,疏松结构的热障涂层比致密结构的热障涂层在抗热冲击性能和隔热性能方面表现更好。从实际生产应用来看,大气等离子喷涂技术由于成本低、涂层制备方便、工艺成熟且沉积效率高等特点,在热障涂层的制备技术中一直有着明显的优势和良好的效果。

  

  (2)低压等离子喷涂

  

  低压等离子喷涂技术是上个七十世纪年代左右发展起来的一种新型的涂层制备技术。这种喷涂技术能够降低涂层中氧化物含量,同时获得的涂层组织形态也发生了新突破,即形成不同于传统层片状涂层结构的等轴晶涂层。由于低压等离子喷涂技术成本高,操作复杂,目前在实际的生产应用中占比较少。

  

  (3)电子束物理气相沉积

  

  电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术主要是电子束技术和物理气相技术相互结合的产物。EB-PVD涂层制备的主要原理是:真空状态下,从电子枪发射高能量密度电子束,当电子束轰击在YSZ原料上时,YSZ原料会瞬间气化蒸发,随后原料蒸气在偏转磁场的作用下以原子或者分子的形式沉积到基体上,最终形成柱状组织结构的YSZ涂层。

  

  EB-PVD制备出的柱状晶结构涂层虽然有利于提高涂层的抗热冲击性能,但由于柱状晶生长方向的组织过于致密,涂层的热导率会高于大气等离子喷涂制备的层片状结构的涂层。而且最主要的是EB-PVD技术对设备的要求高,价格昂贵,操作复杂,沉积效率低,技术难度大,工业应用受到了较大的限制。

  

  郑州振中电熔新材料有限公司一直恪守精益求精、熔铸精品、持续创新、遵信守约的企业宗旨,深受国内外用户的好评。


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关键词:热障涂层粉,电熔材料,氧化锆

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