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热喷涂纯金属线材

发表时间:2019-12-03

热喷涂纯金属线材

(一)铝


铝是一种带蓝色的银白色金属,具有面心立方晶体结构,有高的塑性、延展性、导电性和导热性。铝具有比铁低得多的电极电位,能够对钢铁基体起阳极保护作用。

铝与氧具有极高的亲和力,能迅速形成坚固的致密氧化物膜,其耐蚀性主要取决于这层氧化膜在介质中的化学稳定性。它在各种大气、海水、淡水和硝酸中有很高的化学稳定性即耐蚀性。铜、铁、硅等有害杂质会严重降低铝的耐蚀性。抛光的铝对各种波长都有很高的反射率。喷涂态的铝在海水等腐蚀环境中能保持高的摩擦系数。铝还有很好的导电性能。所以纯铝喷涂线材除大量用于喷涂作为钢铁的保护涂层外,还可作为导电涂层及改善电接触性能的涂层。


纯铝线喷涂涂层应用非常广泛:

!)各种钢结构件的阳极保护涂层和氧化膜保护涂层等长效防腐蚀涂层,适于各种大气、海水、淡水,以及PH 值为4.5-8.5 的溶液及其他氧化性环境中的耐腐蚀涂层。

2)喷涂铝涂层经过高温扩散处理或经过封孔处理能够显著提高抗高温氧化性能,延长使用寿命。

3)用于电力电子工业中导电涂层。

4)用于太阳光等的反射涂层以及磁屏蔽涂层。

5)海洋等腐蚀环境下使用的强力螺栓表面的摩阻涂层、海洋甲板、海上石油钻井平台及直升机升降平台等的防滑涂层。


二)铜


纯铜呈紫红色,是少数几种色泽鲜明的金属之一。纯铜具有优异的导电性,是电力工业的重要材料。铜亦具有很好的导热性、韧性、延展性和可塑性,容易加工成各种形状的铜材。除了氨之外,铜不受各种碱的腐蚀,适于各种水中使用。在缺氧或空气的

条件下,它与稀硫酸或有机酸不发生反应。在磷酸和氢氟酸中几乎是惰性的。除了粘土和活泥之外,它也耐土壤中各种组分的腐蚀。由于少量杂质的存在,会显著降低紫铜的电导性。


纯铜线材喷涂涂层应用于厚膜电路板喷铜,电刷及电极表面喷铜作导电涂层;不锈钢炊具底部喷涂铜涂层作为导热涂层;户外大型混凝土雕塑喷涂铜涂层代替整体铸铜作为装饰涂层;喷涂铜层作为铜钎焊中的打底涂层。


(三)钼

钼是一种难熔金属,熔点为2615度,是热和电的良导体,无磁性,耐热性好,热膨胀系数低,在边界润滑条件下,有很好的耐磨性能。钼的延展性较好,容易加工或拉拔成线。钼在常温下呈化学惰性,200度时开始氧化, 400度时迅速氧化,生成物急剧升华,使其氧化进一步加剧。钼不与氢发生作用,利用这一特点,在氢气保护下,钼被用作高温加热元件或高温涂层。钼有优良的耐蚀性,能够耐硫酸、碱液的腐蚀,是少数能够抗氢氟酸腐蚀的金属之一。但是,不耐氧化性酸和氧化剂的腐蚀。

在高于440度的温度下,钼与硫发生反应,生成MoS2固体润滑剂,具有良好的自润滑性能。在2000度高温下,钼能与硅生成MoSi2,它在150度以下具有优异的抗高温氧化能力。因此,在喷钼底层上喷涂硅,再进行扩散热处理,就可以获得耐高温氧化的MoSi2涂层。

在热喷涂工艺中,钼除了直接用作耐磨涂层外,其最重要的应用就是用作自粘结底涂层材料。除了铜及铜合金、铬板、氮化表面和硅铁之外,钼和高钼合金的溶体,能够粘结到大多数金属及合金的平滑、干净的表面上,产生自粘结效应。亦能够粘结在陶瓷、玻璃等非金属材料的表面。

(四)锡

锡是一种很软的低熔点白色金属。通常使用的锡为* 相的白锡。只有白锡才具有优异的耐腐蚀性,是生产白口铁的主要原料。锡具有极好的可焊性能,常用于电子元件及电路的焊接。锡的熔点很低,很容易粘结木材、石膏、玻璃基体表面形成粘结底层。作为食品容器的耐腐蚀涂层,要用高品位锡线,并严格控制杂质的含量。

纯锡线喷涂涂层主要作为耐食品及有机酸腐蚀的保护涂层;电力、电子元件的钎焊材料;木材、石膏、玻璃等基体上的喷涂粘结底层。

(五)锌锌是一种银灰色的金属,具有比铁更低的标准电极电位,能对钢铁基体形成十分有效的“阳极保护”。在一般环境条件下,PH值6-10,有相当高的耐腐蚀性。在含有SO2的工业大气和海水中的耐腐蚀性较差。在67度以上的热水和大气环境中,锌的电极电位发生“跃变”,变得比铁的电极电位更高,失去对钢铁基体的牺牲阳极保护作用,耐蚀性差,不耐酸、碱腐蚀。锌和酸性食品起作用产生有毒盐,食品用具、设备不宜采用。

锌具有良好的导电性,对电磁波有相当高的反射率,其熔体对多种金属、陶瓷、玻璃、石膏、塑料等基体材料有良好的润湿能力和高的粘附强度。在大气和水等腐蚀环境中干摩擦系数很高。

(六)铅铅是一种铁灰色的金属,它的密度、延展性、润滑性、柔性及热膨胀系数都很高,而其弹性模量、弹性极限、强度、硬度、熔点和电导率都很低,具有很好的防X射线等辐射的能力。铅在很多介质中都有良好的耐蚀性,在大气、淡水、海水和蒸馏水中稳定,特别耐硫酸腐蚀,对盐酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等亦有良好的耐蚀性,但不耐硝酸腐蚀。铅易与其他一些金属形成合金,使其密度和熔点降低,硬度提高。水中含0.1*10-4%的铅,即对人体有害,铅蒸汽对人体的危害更大。

(七)镍镍是一种白色金属。其性质类似铁,但具有比铁更好的抗氧化、耐热和耐蚀性,韧性好、强度高。纯镍线材用于喷涂,主要制备要求具有一定硬度和耐蚀性的涂层,在水、还原性酸、还原性气氛和各种化学药品中有很强的耐蚀性。氧化性条件下会加速镍的腐蚀。镍溶于硝酸与王水,缓慢溶解于盐酸、硫酸。360度以下具有磁性。

(八)钨钨是一种白色重金属,密度大,熔点是金属中最高的,是高温上使用的重要涂层材料。钨的硬度高,高温强度好,膨胀系数小,具有好的导热性和导电性。钨对普通金属没有粘结性,但可粘结到硬的石墨和致密的陶瓷上。为了防止与石墨在高温下生成碳化钨,钨和石墨之间应喷涂钽涂层。钨可用铜、镍进行钎焊。

(九)钽钽是一种类似铂的有白色光泽的难熔贵金属,熔点高,导电性和导热性好,具有单向导电特性,它有高的高温强度和硬度,延展性良好。钽有优异的耐酸腐蚀性能,除了能溶于氢氟酸和氢氟酸与硝酸的混合酸外,它不溶于其他所有酸,甚至不溶于王水。钽在锂、钠、钾、铜、铅、银、镁、铋、汞等金属熔体中,不受侵蚀。钽在室温下不与空气或氧发生反应,但在400度开始氧化,600度迅速氧化。600-700度开始吸收氢和氮而变脆,极高温度时,它吸收氢的体积可达本身体积的740倍。钽具有较大的中子吸收截面,能和碳生成具有接近金刚石硬度的TaC。钽对石墨和钢等基体有很好的润湿能力和粘结性。

可用线材电弧喷涂、线材等离子喷涂制备耐高温涂层、电触点抗烧蚀涂层、火箭石墨

喷嘴等涂层。

(十)钛钛是一种有色金属,具有同素异构结构:在室温下为密排六方结构,钛的重要特性之一是比强度高,其强度与重量之比居各种结构金属之首,另一个杰出性能是耐腐蚀,有惰性金属的功能。但钛与氧的亲合力大,极易与氧生成化学性能稳定的氧化物薄膜,这层薄膜致密、韧性好,因而对大气、海水、氯、含氯化物的有机物及大多数酸、盐有良好的耐蚀性能。在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢和镍合金还高。有优良的耐人体体液腐蚀性能。钛不发生局部腐蚀和晶间腐蚀,而是均匀腐蚀。钛不耐氢氟酸和热盐腐蚀。钛对SO2,H2S等气体有耐蚀性。钛呈顺磁性,其电导率和热导率均低,膨胀系数小,电阻率高。

(十一)镉镉是一种银白色晶态金属,熔点、沸点均低,比锌更易挥发。镉质软,延展性很好。镉有较大的热中子吸收截面,被用作核反应堆控制棒、防护材料和中子屏蔽物。镉有高的耐蚀性,在潮湿和含二氧化碳的空气中表面被氧化,形成致密的氧化物膜。特别耐碱性气氛和溶液的腐蚀。世界上40%%以上的镉用于电镀。镉对铁是阳极,能对钢铁基体起“牺牲阳极”保护作用。镉对人体和其他生物体有毒害。喷涂时镉烟气极为危险,必须对每个人员提供成套的呼吸保护措施。

可用线材火焰喷涂制备中子吸收或屏蔽涂层、反应堆控制棒、喷气发动机喷嘴板和密

封面等涂层。