先進熱噴涂技術：從材料、工藝到涂層

前言第1章熱噴涂概述11.1熱噴涂技術發(fā)展概況11.1.1火焰噴涂11.1.2電弧噴涂21.1.3等離子噴涂41.1.4爆炸噴涂和火焰超音速噴涂51.2熱噴涂涂層的形成61.3噴涂前零件表面的預處理81.4熱噴涂材料101.5熱噴涂方法的選擇111.6熱噴涂工藝參數(shù)131.7熱噴涂過程的監(jiān)測141.8涂層的評價方法14參考文獻16第2章等離子噴涂182.1引言182.2直流電弧等離子噴涂設備182.2.1大氣等離子噴涂設備182.2.2電弧等離子的產(chǎn)生212.2.3三種電弧結構的高溫等離子232.3等離子工作氣體242.4空氣等離子噴涂342.5影響電弧電壓的因素362.6陰極的腐蝕402.7等離子噴槍設計中的問題412.8其他類型結構的等離子噴槍432.8.1雙陽極直流等離子噴槍442.8.2穩(wěn)定電弧等離子噴槍452.8.3三陰極等離子噴槍462.8.4三陽極等離子噴槍472.8.5水穩(wěn)定電弧等離子噴槍482.8.6射頻感應耦合等離子發(fā)生器482.9大氣等離子噴涂參數(shù)與噴涂組織502.9.1大氣等離子噴涂氧化鋁502.9.2大氣等離子噴涂納米團聚8YSZ粉末522.10低壓等離子噴涂552.10.1大氣和低壓等離子射流552.10.2低壓等離子噴涂涂層組織572.10.3低壓等離子噴涂Ti-6Al-4V合金592.10.4低壓等離子噴涂納米8YSZ622.10.5等離子噴涂物理氣相沉積（PS-PVD）涂層63參考文獻68第3章爆炸噴涂723.1引言723.2氣體爆炸噴涂733.3爆炸氣體性質763.4爆炸噴涂特征783.5爆炸噴涂工藝參數(shù)與涂層設計793.5.1爆炸噴涂Ni Al2O3混合物803.5.2爆炸噴涂WC-10Co4Cr813.5.3爆炸噴涂MoB843.5.4爆炸噴涂鑄造破碎WC-CoCr粉末883.5.5爆炸噴涂氧化鋁903.5.6爆炸噴涂與等離子噴涂NiAl/Al2O3涂層的比較913.5.7爆炸噴涂WC-10Co4Cr涂層的結合強度933.6爆炸噴涂NiCr Cr3C2963.6.1爆炸噴涂25%(80Ni-20Cr) 75%Cr3C2粉末963.6.2爆炸噴涂20%(80Ni-20Cr) 80% Cr3C2粉末1003.6.3爆炸噴涂核泵密封環(huán)1023.7適合爆炸噴涂的材料和應用103參考文獻103第4章火焰超音速噴涂1054.1引言1054.2超音速噴涂燃料的特性1064.3典型的超音速噴槍1114.3.1Jet KoteⅡ噴槍1114.3.2DJ系列噴槍1144.3.3JP5000，Woka Star噴槍1154.3.4JP5000與DJ噴槍的比較1204.4HVAF噴涂1254.5其他改進型的超音速噴涂1304.5.1提高燃流溫度型θ-Gun1304.5.2降低燃流溫度（Warm Spray）型超音速噴涂1334.5.3天然氣燃料的HVO/AF噴槍1374.6超音速噴槍的選擇與噴涂工藝參數(shù)1384.7超音速噴涂其他材料1454.7.1碳化物TiC耐磨涂層1454.7.2氧化鈦耐磨涂層1464.7.3耐腐蝕金屬鈦涂層1474.7.4耐高溫MoSi2涂層1484.7.5鐵基非晶涂層1494.8利用超音速噴涂方法制備高硬度、高韌性的WC-Co涂層150參考文獻152第5章冷噴涂技術1575.1引言1575.2冷噴涂設備1575.2.1設備構成1575.2.2拉瓦爾噴嘴的設計1585.3涂層形成的臨界速度和溫度1605.4氣體種類對粉體顆粒的速度和溫度的影響1665.5適合冷噴涂的材料1675.6冷噴涂的沉積效率1675.7動能噴涂1705.8冷噴涂涂層組織1715.8.1冷噴涂金屬銅1715.8.2冷噴涂金屬鋁1735.8.3冷噴涂不銹鋼316L1745.8.4冷噴涂金屬鈦與鈦合金1755.8.5冷噴涂納米WC-Co1805.8.6冷噴涂金屬間化合物1825.8.7冷噴涂陶瓷涂層1845.9冷噴涂與熱噴涂涂層的對比1865.10冷噴涂參數(shù)對涂層的影響189參考文獻189第6章熱噴涂納米陶瓷氧化物團聚粉末和懸浮液料1936.1納米陶瓷氧化物團聚粉末的熱噴涂1936.1.1納米陶瓷氧化物團聚粉末的制備1946.1.2大氣等離子噴涂YSZ納米團聚粉末1946.1.3大氣等離子噴涂Al2O3-13TiO2納米團聚粉末1996.1.4大氣等離子噴涂Al2O3納米團聚粉末2016.1.5超音速噴涂TiO2納米團聚粉末2046.1.6低壓等離子噴涂YSZ納米團聚粉末2046.1.7小結2076.2懸浮液料和溶液的熱噴涂2086.2.1懸浮液噴涂設備和送料2086.2.2液流與射流的相互作用2106.2.3熱噴涂氧化鋁、氧化鈦、氧化鉻懸浮液2126.2.4熱噴涂8YSZ懸浮液219參考文獻229第7章熱噴涂常用的粉末材料2337.1引言2337.2粉末制備方法2347.2.1氣體霧化制粉2347.2.2水霧化制粉2357.2.3熔化-破碎制粉2357.2.4燒結-破碎制粉2367.2.5團聚-燒結制粉2367.2.6球磨機械合金化制粉2387.2.7再熔化粉末的球形化2387.2.8包覆粉末2397.3熱噴涂粉末的評價指標2407.3.1粉末的流動性2407.3.2粉末粒度和分布2417.3.3粉末的松裝密度2427.4熱噴涂材料的性能與分類2427.4.1減磨材料2427.4.2低摩擦系數(shù)金屬2447.4.3氧化物耐磨材料2457.4.4自溶合金耐磨材料2467.4.5碳化物耐磨材料2477.4.6金屬碳化鎢粉末材料2487.4.7粉末的性能2507.4.8鎳鉻-碳化鉻2557.4.9SiC-YAG2597.4.10自黏結材料2597.5耐高溫氧化材料2617.5.1MCrAlY合金2617.5.2耐高溫氧化試驗2627.6特殊功能涂層材料2637.6.1YSZ粉末2637.6.2氧化物涂層的電學性能2637.6.3紅外輻射材料2667.6.4高介電常數(shù)材料2677.6.5微波吸收涂層材料BaCoTiFe10O19267參考文獻268第8章熱噴涂應用：熱障涂層2718.1熱障涂層結構概述2718.2高溫下熱障涂層的組織變化2738.2.1大氣等離子噴涂熔化-燒結YSZ粉末2738.2.2VPS、HVOF和冷噴涂黏結涂層組織2778.3大氣等離子噴涂納米團聚氧化物粉末2788.4大氣等離子噴涂納米懸浮液氧化物涂層2788.5超低壓等離子沉積YSZ涂層2808.6EB-PVD沉積YSZ涂層組織2818.7小結282參考文獻283第9章熱噴涂應用：高溫爐內輥涂層2859.1熱噴涂連續(xù)退火爐爐底輥涂層材料的開發(fā)2859.2爐底輥表面結瘤2869.3鈷基高溫合金涂層的早期失效2879.4代替LCO-17高溫爐底輥涂層的開發(fā)2899.5爆炸噴涂20%NiCr-80%Cr3C2爐底輥涂層2909.6完全氧化物涂層294參考文獻298