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钛化合物在航空航天、原子能方面应用

来源:钛材,钛棒,钛板,钛管,钛设备,钛合金,钛丝 发布时间:2014-5-10 13:07:44
对于航空航天、原子能等尖端技能的开展,对钛材的某些特别性,例如,耐髙温、隔热、导电绝缘、防辐射、绝缘等提出特别需求。整体制作这些资料或本钱极高,或底子不可能,实际上也无此必耍。但通常传统外表处置技能也难当此任,而热喷涂技能却可完结此使命。
    如今这方面的重要应用是:
(a)火焰金属线材喷化合物,经分散渗铝技能,可获得900度高温的抗氧化涂层;
(b)聚四氟基体上喷铝、铜制电容器;
(c)等离子喷涂或爆破喷涂制备耐髙温及防辐射、导电涂层;
(d)喷铝、铜,制作电磁屏蔽涂层;
(e)非金属外表金属化。
下面简介几种特别功用涂层:
(1)耐热和抗氧化涂层
    耐热和抗氧化涂层是用来改进基体资料的耐髙温功能,能够饱尝住髙温时化学或物理的溶解,以及由冲蚀而形成的机械损害,或许两种状况都合适。这一类涂层首要包含:
,抗髙温氧化气氛涂层、耐髙温腐蚀气体涂层、耐髙温冲蚀涂层、热障涂层和耐熔融金属涂层。
①抗氧化气氛涂层
    这类涂层是维护基体资料免受髙温氧化所形成的损坏。需求涂层耐髙温环境温度的氧化.能承受热疲劳或热冲击,尽可能和基体资料有附近的膨胀系数,以及涂层应致选用氧化陶瓷作面层,以Ni-Cr合金(80/20)作底层,以及选用金属-陶瓷过渡层,有优良的抗商温氧化功能。例如,髙温热电偶护套,选用NiCr+NiCr-Zr02+Zr02涂层,在1300度环境温度,接连运用数月而未损坏。这类涂层还可作抗髙温气体腐蚀涂层。
②耐髙温冲击涂层
    髙速颗粒和髙温气体构成一个恶劣的损坏环境。这类涂层有必要耐髙温及颗粒冲击,能饱尝运动着的尖硬颗粒所导致的磨损能习惯这种恶劣工况的首要是氧化物陶瓷涂层。
a纯TA1涂层耐冲蚀功能最高,运用温度可达1649度。
    b.Ca-ZrO,涂层选用质量分数为5%CaO安稳Zr02,可用于热冲击和磨粒磨损两方面都很严峻。
③热陆涂层
    热障涂层是阻挠热的传递,避免基体金属到达其熔点或下降基体金属的受热温度。因此这类涂层在工作温度下具有低的蒸汽压,低的热导率,低的辐射率和髙的反射率,并且有必要耐氧化;在温度周期性变化的状况下,应具有必定的耐热疲劳性和耐热冲击性;应尽可能使涂层资料和基体资料有相似的膨胀系数e低密度的涂层是比较好的绝热体,并且对热冲击的敏感性也较小,因此作为热障涂层,操控孔隙率很重要。

所谓热喷涂是指自融金属或合金喷涂、热喷涂交融后进行再熔融的外表处置办法。热喷涂技能基本上包含三个进程:(a)基体外表制备,外表处置前的准备或前处置(参看3.1章),即外表净化和粗化;(b)喷涂;(c)涂层后处置:关闭或加工。下面简述几种常用的热喷涂技能。

1.   粉末喷涂
粉末是镍基合金、碳化钨合金、钴基合金、钛的化合物等。依据基体资料的品种,硬度、抗拉强度等机械功能和改性需求条件来挑选粉末品种。所谓改性需求是指金属外表需求的耐磨损性、阻挠滑动、机械加工、强耐性、耐卡住(咬住)功能、高温硬度、耐热性、抗腐蚀性、反抗冲击的才能等等。依据欲喷涂资料对基体资料粘结的状况同熔融金属的分散能够彻底运用冶金联系,这是一种具有极髙的粘结力的办法口特别是,因为堆积层厚度从0.05毫米到数毫米能够自在调理,所以修正剧烈磨损的零件操作便利、作用好。
2.   薄涂层熔融喷涂办法(不淬火HRC15〜63)
预先考虑到磨损的部位,首要进行耐磨损功能的外表改性是省资本保安全的抱负办法。轴密封的触摸部位和轴承的合作部位是设计阶段大多考虑到磨损的部位。并且早年运用的各种外表处置技能选用了耐磨损的措施。最通常的办法是运用高价合金淬火的办法,材料费用髙,切削功能欠好,因此具有制作的东西寿命短、能量丢失较大,淬火也耗费能量,还有淬裂或烧裂等不安全要素存在。
1)  改动淬火法的喷涂法
假设选用熔融喷涂制作薄涂层的办法,运用0.1mm负公差(减小尺度)加工轴颈,那么仅喷涂镍基合金0.15mm层厚.最终完结磨削,只对轴必要之处渗碳淬火也能改动其性质淬火法没必要淬透之处硬度大约也能提髙,渗碳淬火等硬度没添加之处施以喷涂,并追加整理的渗碳技能。
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