一文簡述真空等離子噴涂

　　大氣中，等離子焰流一離開噴嘴就從周圍吸入大量空氣。在100mm噴距時，吸入空氣量可占等離子體的90%以上。常壓等離子噴涂時，金屬粉末氧化嚴(yán)重。另外，有些有毒材料(如鈹及氧化鈹)無法在大氣中噴涂。為解決上述問題，提出了低壓等離子噴涂。真空等離子噴涂又稱低壓等離子噴涂，是在低于大氣壓的低真空的密閉空間里進(jìn)行的等離子噴涂。下面和壹佰一起了解吧。

　　受控環(huán)境的噴涂技術(shù)將我們對等離子噴涂的認(rèn)識向前推進(jìn)了一步。在噴涂室內(nèi)操作噴槍，使環(huán)境得到完全控制。這樣生產(chǎn)出來的涂層的特性是不可能在標(biāo)準(zhǔn)大氣環(huán)境下生產(chǎn)出來的。環(huán)境可以在近乎真空(低達(dá)50 mbar)和增高壓力(高達(dá)4 bar)范圍內(nèi)變化。選擇在噴涂室內(nèi)噴涂可防止涂層材料和/或基體的污染，或是由于需要噴涂材料與加入的某種物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。

　　可控氣氛等離子噴涂的原理即等離子噴槍置于密封艙室內(nèi)，由機(jī)械手進(jìn)行操作。將艙室抽至真空狀態(tài)即為真空等離子噴涂(VPS)，艙室為低壓狀態(tài)時，成為低壓真空等離子噴涂(LPPS)。艙室的氣氛可以為惰性氣氛或其他保護(hù)性氣氛。由于環(huán)境為低壓或氣氛可控，等離子焰流加長，粒子加熱更充分，氧化減少，涂層的質(zhì)量得到明顯改善，并且可以用于制備沉積金剛石膜、超導(dǎo)體氧化物涂層。

　　這種工藝生產(chǎn)出的涂層有很多優(yōu)勢。涂層致密性好，粘結(jié)性強(qiáng)，不會被污染，金屬涂層中沒有氧化物。在用無反應(yīng)大氣裝填的噴涂室內(nèi)噴涂的陶瓷等非金屬涂層純度很高。并且，諸如鎢等高熔點(diǎn)金屬涂層應(yīng)用也很成功。這是因?yàn)榈入x子羽流剖面均勻，“焦斑直徑”可以很大。此外，沒有大氣冷卻涂層粒子意味著涂層凝固過程比較緩慢。大氣等離子涂層幾乎沒有夾層“薄片”，涂層的晶體結(jié)構(gòu)接近鑄件材料的晶體結(jié)構(gòu)。

　　在低真空的環(huán)境里，由于非轉(zhuǎn)移型等離子弧射流變粗拉長，一直接觸到工件表面，形成導(dǎo)電通道，因而可在其上疊加轉(zhuǎn)移弧。利用轉(zhuǎn)移弧對工件表面進(jìn)行濺蝕，去掉表面氧化層和污染，并且工件可以加熱到較高溫度，使得涂層在光滑的表面上就可結(jié)合，并在界面上產(chǎn)生擴(kuò)散，提高了結(jié)合強(qiáng)度，涂層厚度亦可不受限制。在密閉室進(jìn)行噴涂，噪聲和粉塵對環(huán)境的污染問題也相應(yīng)得到了解決。

　　低真空環(huán)境下的噴涂與大氣等離子噴涂相比具有以下顯著特點(diǎn)：

　　1)等離子射流的速度和溫度都比大氣等離子噴涂明顯提高，壓力愈低，射流速度和溫度就愈高。

　　2)粉末在等離子射流高溫區(qū)域滯留的時間增加，受熱更均勻，飛行速度更高。

　　3)可大幅度提高基體表面預(yù)熱溫度;還可以用反向轉(zhuǎn)移弧對基體進(jìn)行濺射清洗，清除氧化物和污垢，使涂層和基體的結(jié)合狀況得到改善。

　　4)粉末和基體表面完全避免了氧化，能制備各種活性金屬材料涂層。

　　5)由于以上原因，使得涂層結(jié)合強(qiáng)度大幅度提高，氣孔率大幅度降低，涂層殘余應(yīng)力減小，涂層質(zhì)量明顯改善。

　　6)真空等離子噴涂設(shè)備復(fù)雜，價格昂貴，推廣應(yīng)用難度很大。

　　以上就是壹佰分享的真空等離子噴涂，經(jīng)過此文相信友友們對真空等離子噴涂技術(shù)也有了一定的了解，希望可以幫助到大家。想了解更多相關(guān)技術(shù)資訊，歡迎持續(xù)關(guān)注。