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等離子噴涂涂層通常應(yīng)用在哪些方面？
大致來(lái)說(shuō)，等離子噴涂涂層依其主要用途可以分為保護(hù)性涂層和功能性涂層兩大類(lèi)。等離子噴涂涂層以前多應(yīng)用于耐磨、耐蝕、耐高溫等領(lǐng)域，近年來(lái)新型的功能性涂層如生物涂層、納米涂層、超導(dǎo)涂層等正受到人們的重視。
耐磨涂層和熱障涂層
等離子噴涂涂層的典型應(yīng)用是耐磨涂層和熱障涂層。耐磨涂層如碳化物 （Cr2C3、WC）、氧化物 （Al2O3、Cr2O3、TiO2）等。熱障涂層廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫工作條件下的熱屏蔽涂層，其厚度一般小于 1mm。
熱障涂層硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、可顯著降低基材溫度，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，減少燃油消耗，延長(zhǎng)使用壽命。典型熱障涂層由金屬結(jié)合層和陶瓷層組成，在金屬層中加入陶瓷，形成多層的由金屬底層逐漸向陶瓷工作層過(guò)渡的階梯式梯度涂層。
納米涂層
等離子噴涂技術(shù)作為一個(gè)傳統(tǒng)的涂層制備手段用于噴涂納米涂層具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如低成本、高效率、適于工業(yè)化生產(chǎn)、所得涂層結(jié)合強(qiáng)度高等，不僅可制備致密耐磨的納米涂層同時(shí)也可制備多孔性納米涂層。例如采用真空等離子噴涂法將由水解合成的 50～100nm的 TiO2制備成多孔的納米 TiO2 薄膜，它由銳鈦礦、金紅石和 TiO2相組成，粒子尺寸在 100nm以?xún)?nèi)，這種納米薄膜可應(yīng)用于光催化、凈化消毒、氣體檢測(cè)傳感等方面。在等離子噴涂納米材料中有兩個(gè)問(wèn)題需要解決，一是如何輸送納米粉末，因?yàn)榧{米粉末太細(xì)小而易粘附于送粉系統(tǒng)內(nèi)壁上難以順利到達(dá)噴槍的特定區(qū)域；二是如何在噴涂處理過(guò)程中保持納米結(jié)構(gòu)。
非晶、準(zhǔn)晶涂層
非晶合金具有較高的強(qiáng)度、硬度和優(yōu)良的耐磨、耐蝕及磁學(xué)性能，然而制備大塊三維的非晶合金在技術(shù)上難度很大。而用等離子噴涂技術(shù)將非晶粉末噴涂在廉價(jià)的性能較差的金屬表面上形成致密的結(jié)合強(qiáng)度較高的非晶涂層是一種材料表面非晶化的好辦法。等離子噴涂時(shí)，熔粒的冷卻速度可達(dá) 105 ～106K/s，這種高速冷卻可在涂層中產(chǎn)生非晶態(tài)相的組織結(jié)構(gòu)。非晶合金涂層具有致密度高、孔隙率低、氧化物含量少、隔熱、阻燃、耐摩擦等特點(diǎn)。
生物活性涂層
生物活性羥基磷灰石 （HAP）與生物組織有良好的相容性，可以制成各種關(guān)節(jié)和牙齒。等離子噴涂 HAP粉末在金屬基體上，形成生物涂層，既突出了 HAP良好的生物活性，又利用了金屬材料優(yōu)秀的力學(xué)性能，避免了HAP的脆性和疲勞敏感性的問(wèn)題。另一類(lèi)生物涂層材料為生物活性玻璃，這種玻璃植入生物體內(nèi)可以誘導(dǎo)體液生成磷灰石并沉積在涂層上，這種玻璃可采用等離子噴涂法制備。
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