等离子喷涂(检测金属成分的光谱仪)

等离子喷涂原理

等离子喷涂的原理是什么？等离子喷涂是以刚性非转移等离子弧为热源，将待喷涂的粉末材料加热至熔融或半熔融状态，通过高速火焰流喷涂到预处理后的工件表面，形成喷涂涂层的热喷涂表面处理方法。

等离子喷涂原理主要是通过等离子喷枪(又称等离子弧发生器)产生等离子焰流。喷枪的钨电极(阴极)和喷嘴(阳极)分别接电源负极和正极(工件不带电)，通过高频火花引燃电弧，使供给喷枪的工作气体(Ar或N2)在电弧的作用下电离成等离子体。在机械压缩效应、自磁压缩效应和热压缩效应的联合作用下，电弧被压缩，形成非转移型等离子弧。送粉流输送粉末喷涂材料进人等离子弧，并被迅速加热至熔融或半熔融状态，随等离子流高速撞击经预处理的基材表面，并在基材表面形成牢固的喷涂层。从而使零件被喷涂表面获得不同的硬度、耐磨、耐热、耐腐蚀、绝缘、隔热、润滑等各种特殊物理化学性能，以满足零件不同工作条件的要求。

在涂层形成过程中，单个熔融粒子是涂层形成的基本单位，其行为基本上反映了涂层形成的特征。单个粒子的行为包括三个基本过程：第一，将喷涂材料送入热源的过程；其次，喷涂材料与热源的相互作用过程，在热源的作用下，材料被加热、熔化、加速，同时发生高温高速颗粒与环境大气的相互作用过程，特别是对于金属材料，热源所涉及的空气会导致喷涂颗粒与大气发生氧化等反应；最后是高温高速的熔融颗粒与集体的碰撞，横向流动的压扁和快速冷却凝固。这个过程通常在几十微秒的极短时间内完成。

涂层的结合机理包括涂层与基体表面的结合和涂层的内聚结合。涂层的结合强度称为内聚力，涂层与基面的结合强度称为内聚力。

研究和经验表明，涂层与基体表面的“宏观”界面结合以机械结合为主，物理化学结合为辅，涂层片层颗粒之间的“微观”界面结合可能属于物理化学结合。

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