磨损是最常见的一种破坏形式,而机械制造和尖端技术的发展与材料的性能所达到的最大极限息息相关,但是随着材料所承受的工作应力和工作温度的不断提高,常使材料在没有达到使用极限之前就由于磨损而导致失效,一辆现代化的的汽车,就有2000多个摩擦部位,而纺织机械消耗功率的85%是用于克服摩擦。在工业领域,有70%~80%的机器是因为摩擦磨损而报废,世界能源有1/2~1/3消耗于克服各种形式的摩擦。美国每年造成的磨损损失约占国民总值的4%,在德国,专家估计由于磨损和腐蚀造成的损失大约占生产总值的5%。可见,磨损给国民经济造成的损失是多么巨大,因此,减轻或克服磨损损失有着巨大的经济意义。 热喷涂技术在高温和低温下最大的应用领域是耐磨损。这类涂层具体分为以下几种: (1)耐粘着磨损或划伤——两个表面相对滑动, 碎屑从一个表面粘到另一个表面时,发生粘着磨损或划伤。专用典型涂层为钴基碳化钨、镍铬/碳化铬涂层。 (2)耐磨粒磨损——当较硬表面在较软表面上滑动,而且两表面之间存在磨损时, 发生磨粒磨损。当纤维和丝线在表面高速通过时,也发生磨粒磨损。专有典型涂层为钴基镍铬合金、自熔合金混合钼、氧化铬涂层。 (3)耐微振磨损——重复加载和卸载产生周期应力导致表面开裂和大面积脱落。 专用典型涂层为氧化铝/二氧化钛涂层。 (4)耐气蚀磨损——液体流动在表面产生机械冲击。 专用典型涂层为铝青铜涂层。 (5)耐冲蚀磨损——气体或液体携带粒子高速冲击表面时,发生冲蚀磨损。 专用典型涂层为氧化铝/二氧化钛、氧化铝涂层。
热喷涂喷涂陶瓷涂层有独特的摩擦学特征,这使热喷涂成为降低磨损最的常用也是首选的方法。 (1)高硬度,高刚度,高弹性模量使陶瓷涂层具有优异的磨损性能。 (2)由于不同的原子结构,与金属配件的摩擦系数小,磨损率低。 (3)陶瓷材料有更好的耐腐蚀能力,因此有更好的耐磨蚀性能 (4)具有可划移晶面的层状结构陶瓷非金属材料是很好的固体润滑剂材料。 (5)一些陶瓷有很好的摩阻特性,是很好的摩阻材料。 (6)一些金属陶瓷涂层,如WC-Co可以通过调节硬质相的种类,颗粒形状,粒度和分布获得不同摩擦学特征的弥散强化金属陶瓷涂层。 (7)氧化物类陶瓷材料由于及容易吸附水膜,可以降低摩擦系数。 (8)陶瓷涂层的孔隙有一定的储油功能,降低摩擦系数。
因此,对于降低机械磨损,热喷涂是最佳的选择。
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