9 s# g" p0 ~9 m7 M: q) e二、 熱噴涂材料 3 t# a. t) A. h2 f. r& b / t+ }3 e S' {（一）、金屬及其合金 % E6 j) |- h/ [ A9 `0 t 6 u6 E2 B2 n3 q9 Q; g/ ~2 j6 a金屬及合金是熱噴涂中應(yīng)用最廣、種類最多的材料。由于金屬大多具有延展性，所以它們既可制成粉末又可制成線材。改變合金中元素的成分可以得到各種所需的物理性能和化學(xué)性能。1 t4 R6 u" D3 f+ U; b6 f
; s- G) I4 D* R. w# @ q1、鋁、鋅及合金) L. r5 {" Y4 l$ |# b
/ D* S& @% ]4 |" ]鋁和鋅以及它們的合金，是應(yīng)用最早的熱噴涂材料，最初它們是用于熔線式噴涂。粉末式噴涂方法出現(xiàn)后也有制成粉末材料出現(xiàn)的。* I- g' Q3 `# M% N% j- Y: V: B
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鋁和鋅的電動順序都在鐵之前，都是比鐵活潑的元素，所以將它們廣泛用于鋼鐵構(gòu)件的防腐涂層，既可耐大氣腐蝕、也可以作為犧牲陽極，對鋼鐵基體起到電化學(xué)保護(hù)作用。國外通過對鋁涂層的海水浸漬試驗，證明其耐海水腐蝕性能良好，經(jīng)過6年海水浸漬的試樣，幾乎未發(fā)現(xiàn)腐蝕。鋁和鋅涂層，如再進(jìn)行封孔處理，其耐腐蝕性能會有所提高。! X3 i6 y3 ]- p
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2、銅及銅合金 0 {4 C! e% B' c3 A8 |& m& k4 q, |; \ , M% w1 N. P/ I+ `# p0 l/ M高純度的銅可以制成導(dǎo)電涂層和美術(shù)裝飾涂層（比如用于雕塑制品的噴涂）。在鋁青銅中加入少量鐵、鎳、錳元素就具有很好的耐蝕性能，特別是抗海水腐蝕能力很強(qiáng)，難熔于硫酸和鹽酸，但易溶于硝酸，此外耐蝕疲勞性和耐磨性能也很好。磷青銅具有很好的耐磨性，可用于軸承的耐磨涂層，磷青銅涂層呈美麗的淡黃色，所以也可用于裝飾性涂層。 1 {) P6 o4 g7 I* G* x& h$ c' G5 c7 o- `$ U. j. B# P" i, b$ p( O; [0 ~7 Z
3、鉬! d1 F1 e1 `3 c; y e$ t
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噴涂用的鉬其純度在99.95％以上，既可是線材也可是粉末。由于鉬與鋼鐵材料之間有良好的結(jié)合性能，所以常用作打底層材料，鉬涂層還具有較好的耐磨性，而且鉬還是耐熱濃鹽酸的唯一金屬。3 I4 r3 B* ^- L# p' A
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4、鎳和鎳合金( L, e6 x0 _$ [/ R3 q
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純鎳具有較好的耐腐蝕性能，是耐熱濃堿液腐蝕最好金屬材料，但不耐氧化性酸。 8 F4 Q1 f$ v+ a : p2 I" r7 q" I4 B, t' V鎳鉻合金是目前使用極廣的耐磨、耐腐蝕材料，它們既具有良好的耐酸、耐堿性、又具有良好的耐熱性，其耐磨性隨鉻和碳量的增加而增加。9 B, ^: q! M0 q% o8 d% X
! O# t4 ^6 d; c7 O" N鎳和銅以及少量其它元素的合金稱為蒙乃爾合金，它具有良好的耐蝕性、耐氧化性，對鹽水的耐蝕性和在中性或堿性鹽類溶液中的耐蝕性都很強(qiáng)，對于非強(qiáng)氧化性酸的耐蝕性也較好，但與鐵接觸時容易產(chǎn)生腐蝕。. C7 `8 a. w) Y
: A9 B5 D, c) `# T5、自熔性合金 2 y. S/ k2 ?; B 1 ~7 u4 f S. j: K7 u自熔性合金是指在鐵基、鎳基或鈷基中加入1.5％以上的硼、硅元素所形成的超合金。加入硼、硅后可降低熔點，增加流動性，同時同硼、硅與氧的親合力比金屬成分與氧的親合力大，熔化時它們分別與氧生成氧化硼和氧化硅，熔化后浮在涂層表面，冷卻后便形成無孔的涂層，而金屬成分則與基體表面形成冶金結(jié)合層。這就是上述的噴焊工藝所必須采用的材料。) { q. P$ ^+ ]+ Q/ t& G& k
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自熔性合金的三種典型就是鐵鉻硼硅系列、鎳鉻硼硅系列和鈷鉻鎢系列。: @8 R/ C9 A* q; s
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鐵基合金具有很好的耐磨性和一定的耐蝕性，因其價廉而被廣泛用于一般機(jī)械零件的耐磨涂層和修復(fù)零件用。其硬度范圍由含鉻量與含碳量而定，一般在HRC25～60或更高。9 n$ o" c- z; z: \
3 z' k! R5 |# ?: A2 V: C. {鎳基合金不僅具有良好的耐磨性，還具有良好的耐腐蝕性和較好的紅硬性。廣泛用于既要求耐腐蝕，又要求耐磨的零部件。如閥門密封面，柱塞表面，用于有腐蝕性介質(zhì)中的熱電偶導(dǎo)管以及要求耐腐蝕的化工容器等。 - N: y' a" R( p3 I0 X1 d r5 ` 4 v. T% P' [9 \: f( D, H* ^9 y6 F鈷基合金（司太立系合金）的最大特點是在高溫下的耐腐蝕性和耐磨性十分突出，抗氣蝕性能好，因此可用于高溫排氣閥、高溫高壓閥門、高溫模具、汽輪機(jī)葉片等的修復(fù)或預(yù)保護(hù)。) |- k9 A. p; |' r
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自熔性合金是專為噴焊工藝生產(chǎn)的，但它們也可以直接用于噴涂工藝，然而用于噴涂工藝的材料卻不一定能用于噴焊工藝。 ! O# j, o {2 ?9 `# d1 y + t2 I6 y9 z- _9 _金屬和合金的種類很多，不可能一一列舉，選用時可參考有關(guān)材料手冊。' |* d W" T: A5 ]: @
+ \' z/ k j7 @（二）、陶瓷材料 ; H# e( C9 ~) Q( V4 Q9 S$ s& j " ?. {' H* E2 H陶瓷通常是指各種氧化物、硼化物、硅化物、碳化物的總稱，它們的熔點都很高，大多在2000℃以上，化學(xué)穩(wěn)定性良好。其中氧化物應(yīng)用較多，它們在氧化性氣氛中有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，熔點很高，還具有很好的耐磨性和電絕緣性能。因而多作為耐高溫、耐隔熱、絕緣、耐磨、耐腐蝕涂層。應(yīng)用較多的氧化物陶瓷有氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鉻、氧化鋯等。金屬碳化物的熔點比其化合物中金屬元素的熔點高，在高溫下有良好的機(jī)械性能，所以適宜于耐熱涂層。幾乎所有碳化物都是電和熱的良導(dǎo)體。典型的碳化物是碳化鎢，它還具有很高的硬度，因而有良好的耐磨性，常用于機(jī)械密封和要求耐磨的軸頸等。其它陶瓷也都可作為熱噴涂材料。所有陶瓷都有一個共同的缺點，就是材料沒有延展性，硬而脆，因此不可能制成線材，絕大多數(shù)是以粉末材料出現(xiàn)，也有將其制成棒材用于熔棒式噴涂的。; E y, X0 X- H0 j: k# [, L8 H& u
$ H6 R& F7 P8 W. D* `1 i（三） 、復(fù)合材料+ J$ }, x0 n0 s2 M+ E k
5 q: z1 y1 _+ ^# \% b# Z近幾年復(fù)合材料的發(fā)展很快，所謂復(fù)合材料目前有二種形成。一種是包復(fù)型材料，它們是在某種核心材料微粒的外表面用化學(xué)或其它方法再包裹一層它種材料而形成的。被包裹材料一般都是金屬，常用的包裹材料有鎳、鎳鉻合金、鈷、銅等。另一種復(fù)合材料是粘結(jié)型的，即在一種微粒的外表面再粘結(jié)上它種材料。這種材料制作工藝簡單，成本低，目前已有較好的產(chǎn)品。 " L8 G, S! B+ m6 ?8 V) W& U; E( k ^+ y
復(fù)合材料的出現(xiàn)，大大增強(qiáng)了涂層的功能，擴(kuò)大了熱噴涂的應(yīng)用范圍。目前國內(nèi)外的許多科研、生產(chǎn)部門都在努力從事復(fù)合材料的科研工作。國內(nèi)已生產(chǎn)出了數(shù)十種復(fù)合粉，供不同工藝要求選用。) l9 Y3 T& _* t7 R* j
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（四） 、塑料3 Q b( s6 @1 s: \* P
2 {; Y0 ?& Q' {4 l+ X' j6 Y用于熱噴涂的塑料是一些具有熱塑性和熱固性的材料。不同塑料具有不同的耐化學(xué)腐蝕性能，特別是耐酸、堿的腐蝕性能。因而塑料早被廣泛用于化工防腐中。但塑料在被用作熱噴涂材料之前，它是作為襯里材料使用，或者直接將塑料制成容器，但塑料的強(qiáng)度均比金屬低，這就是限制了它的應(yīng)用。2 f1 K+ q4 H/ I- v' z7 n