超音速等離子噴涂碳化鎢涂層的應(yīng)用

碳化鎢涂層是目前比較常用的金屬表面防護(hù)涂層之一，碳化鎢涂層的制備是采用熱噴涂技術(shù)，利用某種熱源（如：電弧噴涂、等離子噴涂、火焰噴涂等）將粉末或者絲材的金屬或非金屬材料加熱到熔融或者半熔融的狀態(tài)，然后借助壓縮空氣以一定的速度噴射到經(jīng)由預(yù)處理的基體表面，經(jīng)由沉積形成具有防腐耐磨功能的防護(hù)型涂層。

碳化鎢是一種由鎢和碳組成的化合物，本身硬度比較高，耐磨機能比較高，是電、熱的良好導(dǎo)體，碳化鎢不亂的化學(xué)性質(zhì)，也讓其具有良好的防侵蝕機能，因此，熱噴涂技術(shù)下制備的碳化鎢涂層具有不亂的防腐耐磨機能，是金屬表面防護(hù)的重要技術(shù)之一。

碳化鎢涂層主要特點如下:

    1、耐侵蝕性：碳化鎢不溶于水、鹽酸和硫酸，化學(xué)性質(zhì)不亂。

    2、耐磨性：硬度與金剛石相近，具有良好的耐磨機能。

    3、耐高溫機能：耐高溫，防止高溫?fù)p壞工件。

    4、進(jìn)步抗爆能力：碳化鎢與碳化鈦、碳化鉭或者他們的混合物相結(jié)合，能有效進(jìn)步其抗爆能力。

超音速等離子噴涂碳化鎢涂層具有噴涂材料的沉積率高、出產(chǎn)效率高、能耗低、綜合噴涂本錢較低、涂層質(zhì)量好等上風(fēng)，因而在軍工裝備、冶金機械、交通車輛、船舶制造與維修等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用遠(yuǎn)景。

此前，了解過超音速飛機，所以，近日，乍一看到超音速等離子噴涂，認(rèn)為就是一種專門用在超音速飛機上的噴涂技術(shù)。有那么點兒“顧名思義”或者“想當(dāng)然”的味道在。這是要不得的想法主意。本著科學(xué)的立場，天然是要查閱資料來解當(dāng)下這一“困惑”。那么，到底什么是超音速等離子噴涂技術(shù)？超音速等離子噴涂的用途有哪些？超音速噴涂技術(shù)能用在超音速飛機上嗎？讓我們一起來看看吧。

什么是超音速等離子噴涂技術(shù)？

超音速等離子噴涂技術(shù)是一種重要的表面工程技術(shù)，一種較之其它的噴涂技術(shù)具有噴涂材料的沉積率高、出產(chǎn)效率高、能耗低、綜合噴涂本錢較低、涂層質(zhì)量好（表現(xiàn)為涂層致密、結(jié)合強度高、耐磨損機能及耐沖蝕機能優(yōu)勝）等上風(fēng)的噴涂技術(shù)，一種在產(chǎn)業(yè)、國防、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用遠(yuǎn)景的高效能噴涂技術(shù)。它可以有效延長工件的壽命。它的噴涂速度可以達(dá)到400-800m/s以上。

超音速等離子噴涂的工作原理是什么？

超音速等離子噴涂是一種熱噴涂技術(shù)，它以剛性非轉(zhuǎn)移型等離子電弧為熱源，將工作氣體加熱形成高溫高速的等離子射流（溫度可達(dá)上萬攝氏度），從而將送入射流中的難熔金屬、碳化物陶瓷和氧化物陶瓷等材料好比碳化鎢（WC）加熱、加速形成熔融的粒子流，高速撞擊到基體表面形成涂層，例如，碳化鎢涂層——一種涂層硬度僅次于鉆石的高硬度耐磨涂層。

超音速等離子噴涂有哪些用途？

該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍工裝備、冶金機械、交通車輛、船舶制造與維修等領(lǐng)域。由于它可以知足這些領(lǐng)域尤其是尖端領(lǐng)域?qū)ν繉犹岢龅囊咔蟆呷埸c、高純度、高強度。

舉個例子。科研職員已經(jīng)將超音速等離子噴涂技術(shù)用于進(jìn)步石油鉆桿的服役壽命。碳化鎢涂層，即WC涂層，是一種具有較高的硬度和優(yōu)異的抗磨損機能的涂層材料，可以用于材料表面的耐磨損保護(hù)，也可以用于修復(fù)損壞的設(shè)備零件，從而節(jié)省大量價格昂貴的材料和加工費。通常，為了進(jìn)一步進(jìn)步WC涂層的抗侵蝕和耐磨損機能，都會往里面添加一定比例的合金元素，如Co、Cr、B、Si、Ni等。WC10Co4Cr就因具有優(yōu)異的耐侵蝕機能、較高的高周疲憊機能而被用作石油鉆桿的防護(hù)涂層。

超音速噴涂技術(shù)能用在超音速飛機上嗎？

謎底是肯定的，而且，用的地方還不少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它在其它領(lǐng)域的應(yīng)用。由于超音速飛機的飛行速度至少是音速的5倍，即5馬赫以上的速度。這樣的移動速度意味著什么？意味著飛機表面會產(chǎn)生高達(dá)2000-3000℃的超高溫度，而飛機機身的表面部件會受到高壓引起的空氣破壞以及摩擦產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)部件損害。所以，涂層材料和噴涂技術(shù)都是必需的，其中，涂層材料更是當(dāng)下在研究超音速飛機的國家會碰到的“困境”之一。

中國作為研究超音速飛機的眾多國家中的一員，也碰到了同樣的挫折。不外，2017年，就有好動靜傳來，我國中南大學(xué)粉末冶金國家實驗室院士黃伯云團隊成功研發(fā)出了一種新型可耐3000℃燒蝕的陶瓷涂層及其復(fù)合材料。這意味著我國在新型超音速飛行器的研發(fā)之路上又往前邁了一大步。小編相信，跟著我國科技實力和綜合國力的發(fā)展，我們的超音速飛機以及與之相關(guān)的技術(shù)都必將“走”在前沿。

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