热喷涂技术的加工特性为在加工过程中保持纳米粉末的纳米结构提供了极大的可能性,因热喷涂过程中,喂料温升极快,受热时间极短,粒子与基体冷表面发生猛烈碰撞后,受基体冷却作用的影响,原子的扩散和二相粒子的形成与生长都同时受到限制。从国外的文献报道来看,热喷涂技术制备纳米涂层是目前公认的最具发展前途的方法,是将纳米技术应用于工程实际的最捷径办法。热喷涂制备纳米涂层有两种方法,将纳米粉末材料添加到常规热喷涂材料中进行喷涂的方法称为间接喷涂法用特殊喷涂工艺或方法将常规涂层处理为含纳米晶的涂层称为直接喷涂法。
间接喷涂法
间接热喷涂法是将制备好的纳米粉末通过热喷涂沉积在基材表面上或弥散分布于常规涂层中,这是纳米表面工程中热喷涂工艺制备纳米涂层的最容易想到的方法,因此在这方面的研究很多。美国纳米材料公司通过特殊粘结处理制成专用热喷涂纳米粉,用等离子喷涂方法获得了纳米结构的涂层,该涂层致密度达一,结合强度比商用粉末涂层提高一倍,磨粒抗磨损能力是粉末结构涂层的倍,弯曲试验比商用粉末涂层提高一倍,表明纳米结构涂层具有良好的性能。等人采用大气等离子喷涂的方法制备了纳米热障涂层,该涂层的热学性能明显优于传统的微米涂层,。胡传忻等人基于纳米材料的加入可大大降低常规材料的熔点的特性,采用火焰喷涂法制备了纳米涂层,。
直接喷涂法
直接喷涂法利用热喷涂工艺中加热极快,受热时间极短和冷却快的特点,在这种特殊温度变化过程中形成纳米结构的涂层。另外还有在热喷涂后进行激光重熔的工艺制备纳米涂层的方法,这种方法也是利用了激光重熔加热、冷却极快的特点。快热快冷的工艺条件可以使非晶态相发生晶化形成纳米尺度的微晶。位火和等人采用制备了一纳米涂层,等人在该涂层中观察到,纳米级微粒分布在非晶态富相中,结合良好,涂层显微硬度明显提高。其它文献中也有相关报道。等人采用大气等离子喷涂再用激光重熔的方法制备了一一一纳米涂层科。
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