從近幾年所發(fā)表的技術(shù)文獻(xiàn),縱觀熱噴涂材料的發(fā)展趨勢(shì),大體可歸結(jié)以下幾點(diǎn):
1.耐高溫的陶瓷材料受到注目近年來(lái),有不少文獻(xiàn)報(bào)道了某些陶瓷和金屬間化合物等高溫材料。其中最受重視的應(yīng)屬M(fèi)oSi2。這種材料有足夠高的熔點(diǎn)(Tm2030℃)、適中的比重和極好的抗高溫氧化性,工作溫度可達(dá)1700℃,是優(yōu)良的抗高溫氧化涂層。同時(shí)又耐無(wú)機(jī)酸和熔融金屬的侵蝕,作為航空、燃?xì)鉁u輪機(jī)的高溫部件涂層材料,是最新的研究熱點(diǎn)。
2.細(xì)微級(jí)粉進(jìn)入市場(chǎng)通常噴涂粉的粒度范圍為-140~+325目,有些陶瓷粉可細(xì)到5微米左右。過(guò)細(xì)的粉末會(huì)產(chǎn)生燒損和飛揚(yáng)等問(wèn)題,送粉加大困難,沉積效率也受影響。近些年,由于HVOF和高功率等離子噴涂(HPPS)的出現(xiàn),使噴涂向細(xì)微級(jí)靠近。其原因是,HVOF和HPPS焰流和顆粒飛行速度極高,縮短了顆粒在焰流中的受熱時(shí)間,使之在未熔化之前就已達(dá)到基體表面,不能形成涂層。而粉末細(xì)級(jí)化,可改善這一狀況。當(dāng)前,有些公司已推出專門(mén)用于HVOF噴涂的系列粉,粒度范圍常在-270~+500目之間。
3.涂層功能多元化耐磨損、耐熱、抗氧化和耐腐蝕等工程技術(shù)要求,是熱噴涂涂層的主要功能。尤其是耐磨損涂層,是熱噴涂技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。近年來(lái),熱噴涂技術(shù)試圖在生物工程、超導(dǎo)和復(fù)合材料等高科技方面發(fā)揮特長(zhǎng),甚至嶄露頭角,進(jìn)入實(shí)用階段。
4.打底粉家族出現(xiàn)新成員在航空和汽車(chē)工業(yè)中,用工程塑料代替金屬,因重量減輕而提高效率,這是當(dāng)今材料革命的新成果,在電子工業(yè)、機(jī)械工業(yè)和油汽制造業(yè)也有類似要求。利用熱噴涂技術(shù)實(shí)現(xiàn)這些要求,確是一條捷徑,但很多噴涂材料不能直接噴涂在塑料基體上。為此,SULZERMETCO專門(mén)研究了一種噴涂塑料基體表面的打底層粉,結(jié)合強(qiáng)度高、表面形態(tài)好、殘余應(yīng)力低,深受市場(chǎng)青睞。
5.復(fù)合材料噴涂有增大的趨勢(shì)有人研究出纖維強(qiáng)化的等離子噴涂涂層,即噴涂碳化硅晶須增強(qiáng)的鋁,抗張強(qiáng)度比純鋁高90%,而用VPS噴McrAlY-AlO:復(fù)合材料,其耐磨性顯著提高;用激光一等離子噴涂工藝,在N2氣氛中噴Ti,得到TiN涂層,類似方法還制得氧化物、碳化物、氮化物和硅化物等陶瓷涂層;也有人用碳黑包裹TiC,使TiC在噴涂中減少失C,以保留TiC的高熔點(diǎn)、低原子數(shù)、優(yōu)良的抗熱震性、抗化學(xué)侵蝕等特點(diǎn)。