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熱噴涂純金屬線材介紹

2022-09-13
 
(一)鋁

 

鋁是一種帶藍色的銀白色金屬,具有面心立方晶體結(jié)構(gòu),有高的塑性、延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。鋁具有比鐵低得多的電極電位,能夠?qū)︿撹F基體起陽極保護作用。
鋁與氧具有極高的親和力,能迅速形成堅固的致密氧化物膜,其耐蝕性主要取決于這層氧化膜在介質(zhì)中的化學(xué)穩(wěn)定性。它在各種大氣、海水、淡水和硝酸中有很高的化學(xué)穩(wěn)定性即耐蝕性。銅、鐵、硅等有害雜質(zhì)會嚴重降低鋁的耐蝕性。拋光的鋁對各種波長都有很高的反射率。噴涂態(tài)的鋁在海水等腐蝕環(huán)境中能保持高的摩擦系數(shù)。鋁還有很好的導(dǎo)電性能。所以純鋁噴涂線材除大量用于噴涂作為鋼鐵的保護涂層外,還可作為導(dǎo)電涂層及改善電接觸性能的涂層。

純鋁線噴涂涂層應(yīng)用非常廣泛:
!
)各種鋼結(jié)構(gòu)件的陽極保護涂層和氧化膜保護涂層等長效防腐蝕涂層,適于各種大氣、海水、淡水,以及PH 值為4.5-8.5 的溶液及其他氧化性環(huán)境中的耐腐蝕涂層。
2
)噴涂鋁涂層經(jīng)過高溫擴散處理或經(jīng)過封孔處理能夠顯著提高抗高溫氧化性能,延長使用壽命。
3
)用于電力電子工業(yè)中導(dǎo)電涂層。
4
)用于太陽光等的反射涂層以及磁屏蔽涂層。
5
)海洋等腐蝕環(huán)境下使用的強力螺栓表面的摩阻涂層、海洋甲板、海上石油鉆井平臺及直升機升降平臺等的防滑涂層。

(二)銅

純銅呈紫紅色,是少數(shù)幾種色澤鮮明的金屬之一。純銅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性,是電力工業(yè)的重要材料。銅亦具有很好的導(dǎo)熱性、韌性、延展性和可塑性,容易加工成各種形狀的銅材。除了氨之外,銅不受各種堿的腐蝕,適于各種水中使用。在缺氧或空氣的
條件下,它與稀硫酸或有機酸不發(fā)生反應(yīng)。在磷酸和氫氟酸中幾乎是惰性的。除了粘土和活泥之外,它也耐土壤中各種組分的腐蝕。由于少量雜質(zhì)的存在,會顯著降低紫銅的電導(dǎo)性。

純銅線材噴涂涂層應(yīng)用于厚膜電路板噴銅,電刷及電極表面噴銅作導(dǎo)電涂層;不銹鋼炊具底部噴涂銅涂層作為導(dǎo)熱涂層;戶外大型混凝土雕塑噴涂銅涂層代替整體鑄銅作為裝飾涂層;噴涂銅層作為銅釬焊中的打底涂層。

(三)鉬
鉬是一種難熔金屬,熔點為2615度,是熱和電的良導(dǎo)體,無磁性,耐熱性好,熱膨脹系數(shù)低,在邊界潤滑條件下,有很好的耐磨性能。鉬的延展性較好,容易加工或拉拔成線。鉬在常溫下呈化學(xué)惰性,200度時開始氧化, 400度時迅速氧化,生成物急劇升華,使其氧化進一步加劇。鉬不與氫發(fā)生作用,利用這一特點,在氫氣保護下,鉬被用作高溫加熱元件或高溫涂層。鉬有優(yōu)良的耐蝕性,能夠耐硫酸、堿液的腐蝕,是少數(shù)能夠抗氫氟酸腐蝕的金屬之一。但是,不耐氧化性酸和氧化劑的腐蝕。
在高于440度的溫度下,鉬與硫發(fā)生反應(yīng),生成MoS2固體潤滑劑,具有良好的自潤滑性能。在2000度高溫下,鉬能與硅生成MoSi2,它在150度以下具有優(yōu)異的抗高溫氧化能力。因此,在噴鉬底層上噴涂硅,再進行擴散熱處理,就可以獲得耐高溫氧化的MoSi2涂層。
在熱噴涂工藝中,鉬除了直接用作耐磨涂層外,其更重要的應(yīng)用就是用作自粘結(jié)底涂層材料。除了銅及銅合金、鉻板、氮化表面和硅鐵之外,鉬和高鉬合金的溶體,能夠粘結(jié)到大多數(shù)金屬及合金的平滑、干凈的表面上,產(chǎn)生自粘結(jié)效應(yīng)。亦能夠粘結(jié)在陶瓷、玻璃等非金屬材料的表面。
(四)錫
錫是一種很軟的低熔點白色金屬。通常使用的錫為相的白錫。只有白錫才具有優(yōu)異的耐腐蝕性,是生產(chǎn)白口鐵的主要原料。錫具有極好的可焊性能,常用于電子元件及電路的焊接。錫的熔點很低,很容易粘結(jié)木材、石膏、玻璃基體表面形成粘結(jié)底層。作為食品容器的耐腐蝕涂層,要用高品位錫線,并嚴格控制雜質(zhì)的含量。
純錫線噴涂涂層主要作為耐食品及有機酸腐蝕的保護涂層;電力、電子元件的釬焊材料;木材、石膏、玻璃等基體上的噴涂粘結(jié)底層。
(五)鋅

鋅是一種銀灰色的金屬,具有比鐵更低的標準電極電位,能對鋼鐵基體形成十分有效的陽極保護。在一般環(huán)境條件下,PH6-10,有相當(dāng)高的耐腐蝕性。在含有SO2的工業(yè)大氣和海水中的耐腐蝕性較差。在67度以上的熱水和大氣環(huán)境中,鋅的電極電位發(fā)生躍變,變得比鐵的電極電位更高,失去對鋼鐵基體的犧牲陽極保護作用,耐蝕性差,不耐酸、堿腐蝕。鋅和酸性食品起作用產(chǎn)生有毒鹽,食品用具、設(shè)備不宜采用。
鋅具有良好的導(dǎo)電性,對電磁波有相當(dāng)高的反射率,其熔體對多種金屬、陶瓷、玻璃、石膏、塑料等基體材料有良好的潤濕能力和高的粘附強度。在大氣和水等腐蝕環(huán)境中干摩擦系數(shù)很高。
(六)鉛

鉛是一種鐵灰色的金屬,它的密度、延展性、潤滑性、柔性及熱膨脹系數(shù)都很高,而其彈性模量、彈性極限、強度、硬度、熔點和電導(dǎo)率都很低,具有很好的防X射線等輻射的能力。鉛在很多介質(zhì)中都有良好的耐蝕性,在大氣、淡水、海水和蒸餾水中穩(wěn)定,特別耐硫酸腐蝕,對鹽酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等亦有良好的耐蝕性,但不耐硝酸腐蝕。鉛易與其他一些金屬形成合金,使其密度和熔點降低,硬度提高。水中含0.1*10-4%的鉛,即對人體有害,鉛蒸汽對人體的危害更大。
(七)鎳

鎳是一種白色金屬。其性質(zhì)類似鐵,但具有比鐵更好的抗氧化、耐熱和耐蝕性,韌性好、強度高。純鎳線材用于噴涂,主要制備要求具有一定硬度和耐蝕性的涂層,在水、還原性酸、還原性氣氛和各種化學(xué)藥品中有很強的耐蝕性。氧化性條件下會加速鎳的腐蝕。鎳溶于硝酸與王水,緩慢溶解于鹽酸、硫酸。360度以下具有磁性。
(八)鎢

鎢是一種白色重金屬,密度大,熔點是金屬中更高的,是高溫上使用的重要涂層材料。鎢的硬度高,高溫強度好,膨脹系數(shù)小,具有好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。鎢對普通金屬沒有粘結(jié)性,但可粘結(jié)到硬的石墨和致密的陶瓷上。為了防止與石墨在高溫下生成碳化鎢,鎢和石墨之間應(yīng)噴涂鉭涂層。鎢可用銅、鎳進行釬焊。
(九)鉭

鉭是一種類似鉑的有白色光澤的難熔貴金屬,熔點高,導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好,具有單向?qū)щ娞匦?,它有高的高溫強度和硬度,延展性良好。鉭有優(yōu)異的耐酸腐蝕性能,除了能溶于氫氟酸和氫氟酸與硝酸的混合酸外,它不溶于其他所有酸,甚至不溶于王水。鉭在鋰、鈉、鉀、銅、鉛、銀、鎂、鉍、汞等金屬熔體中,不受侵蝕。鉭在室溫下不與空氣或氧發(fā)生反應(yīng),但在400度開始氧化,600度迅速氧化。600-700度開始吸收氫和氮而變脆,極高溫度時,它吸收氫的體積可達本身體積的740倍。鉭具有較大的中子吸收截面,能和碳生成具有接近金剛石硬度的TaC。鉭對石墨和鋼等基體有很好的潤濕能力和粘結(jié)性。
可用線材電弧噴涂、線材等離子噴涂制備耐高溫涂層、電觸點抗燒蝕涂層、火箭石墨噴嘴等涂層。
(十)鈦

鈦是一種有色金屬,具有同素異構(gòu)結(jié)構(gòu):在室溫下為密排六方結(jié)構(gòu),鈦的重要特性之一是比強度高,其強度與重量之比居各種結(jié)構(gòu)金屬之首,另一個杰出性能是耐腐蝕,有惰性金屬的功能。但鈦與氧的親合力大,極易與氧生成化學(xué)性能穩(wěn)定的氧化物薄膜,這層薄膜致密、韌性好,因而對大氣、海水、氯、含氯化物的有機物及大多數(shù)酸、鹽有良好的耐蝕性能。在海水中的耐蝕性比鋁合金、不銹鋼和鎳合金還高。有優(yōu)良的耐人體體液腐蝕性能。鈦不發(fā)生局部腐蝕和晶間腐蝕,而是均勻腐蝕。鈦不耐氫氟酸和熱鹽腐蝕。鈦對SO2,H2S等氣體有耐蝕性。鈦呈順磁性,其電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率均低,膨脹系數(shù)小,電阻率高。
(十一)鎘

鎘是一種銀白色晶態(tài)金屬,熔點、沸點均低,比鋅更易揮發(fā)。鎘質(zhì)軟,延展性很好。鎘有較大的熱中子吸收截面,被用作核反應(yīng)堆控制棒、防護材料和中子屏蔽物。鎘有高的耐蝕性,在潮濕和含二氧化碳的空氣中表面被氧化,形成致密的氧化物膜。特別耐堿性氣氛和溶液的腐蝕。世界上40%%以上的鎘用于電鍍。鎘對鐵是陽極,能對鋼鐵基體起犧牲陽極保護作用。鎘對人體和其他生物體有毒害。噴涂時鎘煙氣極為危險,必須對每個人員提供成套的呼吸保護措施。
可用線材火焰噴涂制備中子吸收或屏蔽涂層、反應(yīng)堆控制棒、噴氣發(fā)動機噴嘴板和密封面等涂層。

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