关于冷喷涂，你知道多少？

2016-12-30 13:48:47 作者：本网整理来源：网络分享至：

    一直以来，大气污染及环境的变化，使得金属构件日益严重的腐蚀现状，鉴于传统热喷涂技术无法解决涂层孔隙率高、热应力大等缺陷，冷喷涂技术制备防腐涂层受到国内外越来越多学者的关注，而高性能的金属防腐涂层一直是国内外金属材料表面处理研究的热点。

    目前常用的金属防腐涂层多采用传统热喷涂技术，如电弧、爆炸、超音速火焰、等离子喷涂等。在制备金属或合金防腐涂层时，粉末颗粒或丝材在喷涂过程中的熔化或者半熔化状态，导致涂层在一定程度上发生氧化、分解、相变、晶粒长大等现象，使得涂层的使用寿命降低。因此，人们迫切希望找到一种新的喷涂工艺制备金属防腐涂层，从而解决钢铁材料或设备的长效防腐问题。

    冷喷涂技术亦称为冷气体动力喷涂（Cold GasDynamic Spray），是近年来得到迅速发展的新型喷涂技术，它是以压缩气体（氮气、氦气、空气等）作为加速气流，带动粉末颗粒（粒径 1~50 μm）以低温（室温至 600 ℃）、超音速（300~1200 m/s）和完全固态下碰撞基板，使颗粒发生强烈的塑性变形而沉积形成涂层。近些年，国内外专家学者对采用冷喷涂技术制备的各类涂层，包括金属涂层、复合涂层以及非金属涂层等进行了大量的基础研究，其中涂层防腐性能是其研究的重点之一。

    相对于传统热喷涂工艺，冷喷涂技术的低温特性具有如下优点：

    1. 对基板和粉末颗粒的热影响小，可以避免喷涂粉末的氧化、烧损、相变以及组织变化等现象发生，因而冷喷涂技术在制备纳米、非晶材料等热敏感材料涂层，Cu、Ti 等氧化敏感材料涂层以及碳化物复合材料等相变敏感材料方面具有明显优势，因此制备的涂层表面和内部氧化物含量少，能有效降低自然环境下的化学腐蚀速率。

    2. 涂层间的压应力低，可以制备厚涂层，能有效解决热喷涂防腐涂层厚度薄且不均匀等问题。

    3. 涂层致密、孔隙率低。喷涂过程中，后续粒子的冲击对初始涂层起到夯实作用，同时不存在热喷涂过程中的体积收缩，能保证很低的孔隙率能有效地防止腐蚀介质渗透到涂层与基体的结合面而引起电偶腐蚀。

    4. 基体选择范围更广。冷喷涂过程克服了基体工件的高温变形，因此在金属、塑料、陶瓷等基体上都可以形成防腐涂层。

    冷喷涂防腐技术在国外诸多行业已有应用，各种新型的冷喷涂防腐涂层会应运而生，海工装备、公共设施、石油化工、公共设施、机械设备等众多应用范围会越来越广，应用前景十分广阔。