固然时常处于阴极保护之下,但诸如金属杆、密封装置、球阀、滚动轴等水下组件仍易沉积碳酸钙等坚硬物质而造成失效。为了按捺这些坚硬的物质的形成和生长,需要涂覆绝缘的陶瓷涂层。然而,在实际使用时,这些涂层轻易从金属组件上脱落,使裸露的金属再次沉积碳酸钙,终极导致密封受损及系统失效。假如能够进步这些绝缘的陶瓷涂层粘附性,使其不乱平均地沉积在金属上,就能持续有效地阻止碳酸钙的沉积,减缓水下组件的失效。在美国制造与维护研究所(iMAST)的资助下,宾夕法尼亚州立大学的应用研究实验室(ARL)致力于通过采用热喷涂工艺明显改善陶瓷涂层的粘附性,实现降低水下机械系统全寿期维护本钱的目的。
热喷涂工艺是利用热源来加热、熔化或快速熔化金属颗粒或金属丝。熔化的颗粒通过高速气流加速到待涂覆的组件上表面。高速的熔化颗粒碰撞基体表面并快速冷却,终极形成涂层。该工艺可广泛应用于金属、绝缘体(陶瓷)等材料,是一种低本钱的、通用型的工艺,对知足海军的需求至关重要。ARL采用的是Al2O3-13wt%TiO2(在纯的氧化铝粉末中添加质量分数为13%的氧化钛以降低熔点)涂层系统,熔点为1854℃。
研究职员致力于优化等离子体喷涂工艺参数(靶距、粉末(电弧电流、电弧电压)、主要气压和比例、送粉率、基体表面粗拙度),调节粉末的熔融和沉积,终极改善涂层的粘附性。对于一个既定的等离子体云,降低送粉率会增加熔融程度和颗粒流速,进步涂层密度,改善材料的机能。粉体的种类、外形、颗粒分布也会明显影响等离子体喷涂涂层的显微结构。例如,粉体的外形和颗粒分布将影响加热过程,通过控制粉体的温度和流速,进而会影响涂层的形成和显微结构。靶距或喷嘴与待喷涂的组件之间的间隔不仅影响基材的表面温度,也影响颗粒的流速,终极影响涂层的粘附性。
通过控制粉末结构和外形可优化等离子喷涂参数,晋升涂层机能,节省全寿期本钱。在正常使用的情况下对通过这种热喷涂工艺制备的陶瓷涂层进行测试,结果发现该涂层能经历4000多次的完整机能周期,相称于超过70年的服役寿命。
长期以来,纳米技术频频在各大媒体、科研相关文件中泛起,有关纳米技术、纳米材料以及应用纳米技术制造的产品的优胜性也广为宣传。但良多人仍有疑问,什么是纳米技术呢?本文先容这方面的知识及相关产品特性,供泛博客户朋友了解。
纳米的定义纳米,是一种长度单位,符号为nm。1纳米=1毫微米(既十亿分之一米),约为10个原子的长度。假设一根头发的直径为0.05毫米,把它径向均匀剖成5万根,每根的厚度即约为1纳米。
纳米技术的含义所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的标准里,研究质子、中子、电子和分子、原子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米标准下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,明显地表现出很多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。
科学技术不断提高,新材料不断涌现,人们利用纳米技术开发的纳米陶瓷材料,使得材料的功能性提强和晋升,隔热保温性、耐高温性(超高温金属防氧化涂料耐温1400℃)、绝缘性、自洁性、防腐性等,材料的强度、韧性和超塑性大幅度进步,克服了传统陶瓷的很多不足,并对材料的力学、电学、热学、磁学、光学、节能保护性等机能产生重要影响,为替换工程陶瓷的应用开拓了新领域新的应用。
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