超音速等離子噴涂碳化鎢涂層具有沉積速度快、生產(chǎn)效率高、能耗低、綜合噴涂成本低、涂層質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，在軍事裝備、冶金機(jī)械、運(yùn)輸車輛、造船和維修等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

我之前對(duì)超音速飛機(jī)有所了解，所以最近第一次看到超音速等離子噴涂的時(shí)候，我以為是專門用于超音速飛機(jī)上的噴涂技術(shù)。有點(diǎn)“顧名思義”或者“想當(dāng)然”的味道。這是個(gè)壞主意。抱著科學(xué)的態(tài)度，自然要參考數(shù)據(jù)來解決這個(gè)“困惑”。那么，什么是超音速等離子噴涂技術(shù)呢？超音速等離子噴涂有哪些用途？超音速噴涂技術(shù)可以用在超音速飛機(jī)上嗎？讓我們一起看看。

什么是超音速等離子噴涂技術(shù)？

超音速等離子噴涂技術(shù)是一項(xiàng)重要的表面工程技術(shù)。與其他噴涂技術(shù)相比，它具有噴涂材料沉積率高、生產(chǎn)效率高、能耗低、綜合噴涂成本低、涂層質(zhì)量好(如涂層致密、結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨性和耐腐蝕性優(yōu)異)的優(yōu)點(diǎn)，是一種在工業(yè)、國防、航空空航天等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景的高性能噴涂技術(shù)，能有效延長工件的使用壽命。噴涂速度可達(dá)400-800米/秒以上。

超音速等離子噴涂圖片超音速等離子噴涂圖片

超音速等離子噴涂的工作原理是什么？

超音速等離子噴涂是一種熱噴涂技術(shù)，利用剛性非轉(zhuǎn)移等離子弧作為熱源加熱工作氣體，形成高溫高速的等離子射流(溫度可達(dá)幾萬攝氏度)，從而將送入射流的難熔金屬、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷加熱加速形成熔融粒子流，高速撞擊基體表面形成涂層，例如碳化鎢涂層，硬度僅次于金剛石的高硬度耐磨涂層。

超音速等離子噴涂有哪些用途？

該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軍事裝備、冶金機(jī)械、運(yùn)輸車輛、造船和維修等領(lǐng)域。因?yàn)樗軡M足這些領(lǐng)域?qū)ν繉拥母咭?，特別是在尖端領(lǐng)域——高熔點(diǎn)、高純度、高強(qiáng)度。

舉個(gè)例子。研究人員應(yīng)用超音速等離子噴涂技術(shù)來提高石油鉆桿的使用壽命。碳化鎢涂層，即碳化鎢涂層，是一種硬度高、耐磨性優(yōu)異的涂層材料，可用于材料表面的磨損保護(hù)和受損設(shè)備零件的修復(fù)，從而節(jié)省了大量昂貴的材料和加工成本。一般為了進(jìn)一步提高WC涂層的耐蝕性和耐磨性，需要一定比例的合金元素，如Co、Cr、B、Si、Ni等。，都被加入其中。WC10Co4Cr具有優(yōu)異的耐蝕性和高周疲勞性能，被用作石油鉆桿的保護(hù)涂層。

超音速飛機(jī)圖片超音速飛機(jī)圖片

超音速噴涂技術(shù)可以用在超音速飛機(jī)上嗎？

答案是肯定的，而且在很多地方都有使用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。因?yàn)槌羲亠w機(jī)的飛行速度至少是音速的五倍，也就是5馬赫以上的速度。這個(gè)速度是什么意思？意味著飛機(jī)表面會(huì)產(chǎn)生高達(dá)2000-3000℃的超高溫，而飛機(jī)機(jī)身的表面部件會(huì)受到高壓空氣體和摩擦產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)部件的損傷。因此，涂層材料和噴涂技術(shù)是必不可少的，其中涂層材料是目前研究超音速飛機(jī)的國家會(huì)遇到的“困境”之一。

作為許多研究超音速飛機(jī)的國家的一員，中國也遇到了同樣的問題。但在2017年，好消息傳來，中南大學(xué)粉末冶金國家實(shí)驗(yàn)室黃伯云院士成功研制出一種新型陶瓷涂層及其復(fù)合材料，在3000℃下可耐燒蝕。這意味著中國在新型超音速飛機(jī)的研發(fā)上邁出了一大步。邊肖相信，隨著中國科技實(shí)力和綜合國力的發(fā)展，我們的超音速飛機(jī)及相關(guān)技術(shù)一定會(huì)“走”在前列。