诸如激光恢复或密封之类的沉积后处理如何改善陶瓷热喷涂涂层的腐蚀和耐磨性？-西科(盐城)表面涂层技术有限公司

沉积后治疗 例如 激光恢复 和密封对于优化陶瓷热喷涂涂料的性能至关重要，特别是改善其 耐腐蚀性 和 戴阻力 。这些涂层通常是由等离子体喷涂或高速氧燃料（HVOF）喷涂等技术应用的，本质上具有一定程度的孔隙率，微裂纹和层间边界，可以用作腐蚀和机械退化的起始位点。沉积后处理解决这些漏洞，并显着提高涂料的整体耐用性。

1。激光恢复

激光恢复 涉及在陶瓷涂层的表面扫描聚焦的高功率激光束以诱导局部熔化，然后快速固化。这个过程改变了涂料表面的微观结构，并提供了几种有益的效果：

一个。微观结构的致密化：
弹药的陶瓷涂层通常表现出依赖于快速沉积过程的毛孔和微裂纹的层状结构。激光恢复这些碎片并通过创建一个更连续的粘性矩阵来关闭毛孔。所得的结构显着浓密，可减少腐蚀性物种和磨料颗粒的途径。

b。改善的内聚和粘附：
恢复涂层内的层间内聚力和涂层覆盖物界面的粘附。这对于防止在苛刻的服务环境（例如航空航天或发电）中的热应力或机械应力下的分层尤其重要。

c。均质化和谷物的细化：
激光恢复的热周期促进了相均匀化，并可以完善晶粒结构，尤其是在具有复杂相组成的陶瓷系统中。这导致在处理的表面上具有更均匀的机械和化学性质。

d。表面平滑和硬化：
激光恢复可以通过降低积极性和促进有利的微观结构转换来产生更光滑，更硬的表面。这在需要低表面粗糙度和高硬度的应用中是有益的，例如密封界面或高速旋转组件。

e。减少残余应力：
通过在重新延长过程中控制热梯度，可以减轻或重新分布涂层内的残留应力。这有助于更大的机械稳定性，并降低了循环载荷下裂纹传播的可能性。

2。密封处理

密封是一种用于用二级材料（例如聚合物，无机氧化物或杂化有机硅硅化合物）浸入陶瓷涂层的多孔结构的方法。目的是阻止喷洒或重新拆卸后保留的开放式孔隙率和微裂纹。

一个。孔隙率减小和屏障形成：
密封剂渗透到开放的孔隙率和微裂纹中，并在固化后形成连续的屏障层。该屏障可防止水分，氧气，盐和其他腐蚀剂的进入，否则这些腐蚀剂将到达底物并启动腐蚀。

b。增强耐腐蚀性：
在侵略性环境（例如海洋，化学加工或燃烧系统）中，密封涂层对化学攻击具有更大的抵抗力。密封剂充当钝化层，防止电解质渗透和底物氧化。

c。改善耐磨性：
密封可降低多孔结构内磨料颗粒的风险，否则可能会导致机械负载下的微裂纹和材料去除。密封的涂层也具有更大的结构完整性，从而在滑动，冲击或侵蚀磨损下的性能提高。

d。兼容性和自定义：
可以根据服务条件选择不同的密封剂。对于高温应用，由于其热稳定性，首选无机密封剂，例如Sol-Gel衍生的二氧化硅或氧化铝。对于环境或温度升高的温度，基于聚合物的密封剂可轻松使用和较低的成本提供足够的保护。

合并或顺序处理

在许多情况下，串联使用激光恢复和密封。一种常见的做法涉及首先重新启动激光以使结构致密并减少相互连接的孔隙率，然后密封以完全填充所有剩余的微缺陷。这种杂种方法在维持甚至增强其机械鲁棒性的同时最大程度地提高了涂层的屏障特性。

挑战和考虑因素

尽管沉积后治疗可带来重大的好处，但它们还带来了需要仔细考虑的技术挑战：

热灵敏度： 必须精确地控制激光再现，以避免过热，这可能会诱导热应力或温度敏感陶瓷组成的相位变化。
密封剂穿透深度： 对于厚或高度多孔的涂层，很难实现完整而均匀的密封剂穿透。可能需要多个密封周期或真空辅助方法。
密封胶的粘附： 陶瓷基质与密封剂之间的兼容性决定了治疗的长期稳定性。在使用过程中，粘附或热不匹配可能会导致密封剂层的分层或破裂。
特定于应用程序的要求： 治疗的选择和顺序应针对操作环境，包括温度，压力，化学暴露和机械负荷。例如，涡轮叶片需要热稳定性，而化学反应器则优先考虑化学惰性。