等离子喷焊技术在高新技术领域的应用

发布时间：2022-09-01作者：上海多木实业有限公司次数：200

（1）纳米涂层

目前采用真空等离子喷焊制备了纳米WC/Co涂层，涂层硬度、韧性和耐磨性较常规涂层都有较大的改善，在40～60N载荷下，纳米WC/Co涂层磨损率仅为常规涂层的1/6。

（2）梯度功能涂层

等离子喷焊制备梯度功能材料是目前材料学中倍受关注的研究领域之一，其研究范围主要为梯度功能材料的设计、制备和性能评价 3 个方面。

由于等离子焰流温度高，特别适用于喷焊难熔金属、陶瓷和复合材料涂层，这就为功能梯度材料的发展提供了更广阔的空间。目前以 NiCrAlY 作为中间层向金属上涂覆 ZrO2涂层成为大多数等离子喷焊 FGMs 结构研究的热点，已建立起很好的制备工艺。

另外，已被研究的其它体系还包括: Cu /W 和 Cu /B4C、与 Al2O3-Cr2O3 结合的 Ni 基合金、具有 CoCrAlY 或 NiCoCrAlY 的 ZrO2、具有 Mo 的TiC、具有 YSZ 涂层的Ni－20%Cr、Ni/Al2O3、WC/Co等。

（3）超导涂层

等离子喷焊弧温很高，特别适用于喷焊复合氧化物陶瓷，不需要保护气氛，能够喷焊具有复杂形状的超导制件，沉积效率高，容易制备厚膜涂层和大面积涂层。

适于等离子喷焊的超导陶瓷涂层材料主要有YBa2Cu3O7-x(YBCO)和Bi2Sr2Cu2CaO。YBCO是一种典型的超导材料，临界温度为 94 K。

等离子喷焊的YBCO 涂层由于喷焊过程中材料的氧损失，涂层结构中的孔隙、裂纹和粒子间的不均匀接触等不均匀性，使涂层并不具有超导特性。只有对涂层在氧气或空气气氛中进行适当的热处理，使涂层形成致密、均匀且较稳定的晶体结构，才能获得超导性。

YBCO涂层的热处理条件为920℃×1h，降至400℃再保温1h。当将Bi2Sr2Cu2CaOy陶瓷从高温急冷或淬冷后，它会产生超导态，这一特性对等离子喷焊具有特别的意义，因为等离子喷焊能使涂层材料获得高达106℃/s的急冷冷却速率，只要调整好等离子喷焊条件和工艺参数，很容易使 Bi2Sr2Cu2CaOy 的喷焊态涂层具有超导特性。