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纳米热喷涂.ppt

纳米热喷涂

朱仙镇23号_543
2009-06-10 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《纳米热喷涂ppt》,可适用于工程科技领域

热喷涂技术制备高性能纳米涂层DavidEReisner,博士首席执行官总裁JamesCHsiao,萧镜如博士董事会主席美国英弗曼公司battersonparkRoadFarmington,Connecticut热喷涂技术制备高性能纳米涂层致上海宝山钢铁集团DavidEReisner,博士首席执行官总裁JamesCHsiao,萧镜如博士董事会主席美国英弗曼公司battersonparkRoadFarmington,Connecticut热喷涂技术制备高性能纳米涂层致攀枝花钢铁公司DavidEReisner,博士首席执行官总裁JamesCHsiao,萧镜如博士董事会主席美国英弗曼公司battersonparkRoadFarmington,Connecticut热喷涂纳米涂层技术的起源高技术研发中心:纳米精密材料康州大学发明人:前纳米技术研究主管教授PeterRStrutt(英佛曼公司创始人之一前首席技术总监)英佛曼公司获得康州大学的技术使用权与开发权专利–明确的纳米粉末热喷涂(康州大学)湿化学法材料合成(康州大学)液体热喷涂(康州大学)液体热喷涂(英弗曼海军)颗粒成长抑制剂(英弗曼)固体润滑(英弗曼)多组分陶瓷(英弗曼)双层陶瓷部件(英弗曼)知识产权不明确的陶瓷陶瓷陶瓷金属陶瓷其他掌握实例–明确的NanoxTMS系列(AlOTiO基)NanoxTMS(AlO基)InfralloyTMS系列(WCCo基)NanoxTMS(CrO基)NanoxTMS系列(YOZrO基)NanoxTM(TiO基)纳米粉末生产热喷涂纳米膜层英弗曼热喷涂技术英弗曼拥有多项热喷涂材料与涂层制备专利“热喷涂用纳米结构材料的制备方法及其相应的制膜方法,”美国专利号,,()“多组分的陶瓷和相应的制备方法,”美国专利号,,()“纳米结构体材和涂膜应用中的晶粒生长抑制剂,”美国专利号,,()“用于超精细体材料和薄膜的晶粒生长抑制剂,”美国专利号,,()“热喷涂方法制备硫化物自润滑涂层,”美国专利号,,()“双重镀膜和体材料及其制造方法,”美国专利号,允许“液体等里子喷涂的器材和方法,”美国专利号,“镀膜,材料,生产相关的文章和方法美国专利号,“金属碳化物的生产,”SN,“防污涂层在船舶上的应用”专利申请中船用推进器的传动轴氧化铝氧化钛纳米涂层的应用事例潜望镜滑动导杆门支架转轴座m颗粒尺寸:微米重构后的高流动性颗粒粒子尺寸:纳米分散态粒子尺寸:纳米团聚态中空球体m英弗曼热喷涂用纳米粉料的制备工艺热喷涂粉料生产流程纳米粒子的合成纳米粒子的分散固液料浆的准备微米级颗粒的构成热处理颗粒尺寸分级热喷涂合成的纳米颗粒重新构建的颗粒纳米膜层覆盖的工件热喷涂制备纳米结构涂层的工艺过程核心技术–纳米材料技术核心技术–纳米材料技术技术创新与市场竞争优势热喷涂用纳米形式的原料创新–湿化学合成(可量化,低成本)液体原料)热喷涂纳米膜层创新–使用性能提高(寿命)高硬度防腐蚀性高粘附性(粘附强度)高沉积效率热喷涂用纳米或超细粉料产品热喷涂用纳米或超细粉料产品陶瓷涂层材料a)NanoxTMS系列(氧化钛基的)b)NanoxTMS系列(氧化铬基的)c)NanoxTMS系列(氧化铝基的)d)NanoxTMS系列(氧化锆基的)硬质合金涂层材料(金属陶瓷))InfralloyTMS系列(碳化钨钴)隔热涂层材料)NanoxTMS系列(氧化钇稳定氧化锆)液体溶液粉末材料固体润滑涂层材料a)LuboxTMSS系列(氧化铝氧化钛氧化铁硫化铁)b)TsunamiTMSS系列(氧化铝氧化钛氧化铁硫化铁)c)硫化铁陶瓷纳米涂层NanoxTMSS系列(氧化铝基的)陶瓷纳米涂层NanoxTMSS系列(氧化铝基的)涂层特性–超级强度高粘附性高硬度承受压力能力强表面质量好竞争优势–与传统涂层相比在耐磨损抗压力和冲击力耐久使用和对环境要求(盐性生物附着)方面要优于传统涂层应用领域–汽车飞机船体冶金医药等抗腐蚀,磨损腐蚀或抗生物附着等重要的领域NanoxTMSS系列(氧化铝基材料)增加粘附强度传统涂层:~,psi纳米涂层:~,psi提高耐磨损能力AlOTiONanocoating超强的机械特性(氧化铝氧化钛涂层为例)冲杯实验,弯曲实验,磨擦磨损实验inch纳米结构涂层冲杯实验:超强粘附和抗破碎能力传统涂层纳米涂层抗磨损能力的显著改善AbrasiveWearResistance(cm)Coating弯曲实验:超强粘合力强度和抗破碎能力纳米涂层没有开裂纳米涂层提高耐磨损能力纳米膜层在冲杯实验中没有裂纹传统涂层纳米涂层普通涂层开裂剥落普通商业涂层不同AlOTiO涂层的磨损表面比较Metco普通涂层磨损表面的电子微观图片。注意:涂层材料呈片块状被磨损表面变得粗糙AlOTiO纳米涂层磨损表面的电子微观图片。涂层很小的部分被磨损涂层表面仍然较平滑Metco普通涂层划痕表面(低倍观察)Metco擦痕表面(高倍观察)AlOTiO纳米涂层划痕表面(低倍观察)擦痕表面(高倍观察)AlOTiO纳米涂层纳米与传统AlOTiO涂层性能的对比总结MetcoF普通涂层磨损表面的电子显微图片显示粗糙磨损痕迹纳米涂层磨损表面的电子显微图片显示平滑磨损痕迹氧化铬纳米涂层的磨损表面对比观察滑动磨损抗力(XNmmm)MetcoF氧化铬普通涂层氧化铬纳米涂层磨削磨损抗力(Nmmm)抗滑动磨损能力(Slidingwear)相比于MetcoF普通涂层纳米涂层抗磨损能力大幅提高抗磨削磨损能力(Abrasivewear)相比于MetcoF普通涂层纳米涂层抗磨削磨损能力有小幅增加氧化铬纳米涂层耐磨损性能的评价MetcoF氧化铬普通涂层氧化铬纳米涂层InfralloyTMS系列(碳化钨钴)涂层特性–超级粘附强度强度硬度竞争优势–和传统涂层相比在粘附性和强度上有提高尤其适用于在高压力等苛刻条件下需延长磨损寿命的部件。应用领域–航空汽车印刷采矿切割工具等硬度强度和防磨损很重要的领域。特级WCCo超细晶粒涂层传统与超细晶粒WCCo涂层的热喷涂沉积比较基材固体Co基体坚硬WC颗粒Co基体融化传统金属陶瓷颗粒特制金属陶瓷颗粒粘合剂超细金属陶瓷颗粒◊传统WCCo仅限于表面区融化低质量的涂层◊特级WCCo全体积内的融化高质量的涂层高温加热区高温加热区WCCo颗粒部分熔化软化基材基材基材堆积式结构粘接式结构硬性性附着延展性附着特制WCCo和传统WCCo涂层的显微硬度与断裂强度比较显微硬度,HV英弗曼特制WCCo涂层传统WCCo涂层传统WCCo材料特制WCCo抗空泡腐蚀能力(相对比较)传统和特制WCCo材料的抗空泡腐蚀性能的比较不同粉料制备的WCCo涂层的磨削磨损性能比较MetcoFSylvaniaSXMetco英弗曼超细WCCo热障涂层(TBC)NanoxTMS系列(氧化钇稳定的氧化锆)粉末材料特性–维空间多孔性,较高热绝缘性,延长高温循环疲劳寿命竞争优势–延长发动机等高温部件的寿命并降低成本(工艺和延寿)应用–飞机引擎火力发电站和冶金等工业部件的高温绝热防腐蚀。其他应用–固体氧化物电池等目前微米级晶粒YSZ涂层英弗曼纳米级晶粒YSZ涂层缓解应力并防止开裂的精细边界易于产生横向裂纹的晶粒边界SubstrateBondCoatAlOYSZSubstrateBondcoatAlOYSZ微米和纳米结构的热障涂层对比热障涂层中使用纳米YSZ的益处◊增加热膨胀系数更接近于金属底层◊因为大的晶界体积比率增加扩散蠕变率◊增加延展性和粘附性提高抗开裂能力◊增加材料强度增加对热应力的抵抗能力◊降低热传导率提高阻挡热量转递的能力传统和纳米热障涂层的性能比较液体热喷涂法(SPS)制备的热障涂层的应用实例(薄层:微米)液体热喷涂法(SPS)制备的热障涂层的应用实例(厚层:微米毫米)固体润滑耐磨纳米涂层特性–超级润滑和抗磨损优良硬度和强度竞争优势–适用于耐磨损和高润滑同时需要的部件应用–钢铁工业扎滚,发动机,燃料泵及阀门等英弗曼的特制颗粒和纳米涂层的优势按材料属性功能分类:陶瓷高粘合性强度和韧性更好适用耐磨损腐蚀环境金属陶瓷高硬度和强度更好抗磨损应用热障涂层提供更长使用寿命固体润滑同时提供抗磨损和润滑作用技术创新成就产品效率–Nanox™InfralloyTM和TsunamiTM品牌数吨年热喷涂粉末材料的生产能力高新技术–研究与开发大奖(RDAWARD)海军DUST项目年度奖海军证书–军队–标准–aCQIA创新奖现有热喷涂国际市场份额今日中国的热喷涂工业现状按功能来分配收入中国经济改革和发展中国传统工业和高科技工业的问题*传统工业低技术水平没有效率高科技工业小经济格局低传播率和其他工业无紧密联系*<<工业科技上的国有政策>>中国国家经济委员会和科技部,世界刊物,月日,热喷涂工业和中国传统工业的改革热喷涂在计划经济中(过去)热喷涂在市场经济中(现在)●朝阳工业商业化英弗曼热喷涂纳米化技术对中国的益处●传统热喷涂技术在中国●热喷涂作为高科技在中国◊特级原料◊热喷涂特级涂层●大规模经济的效益●提高中国传统工业的改革●外向型经济社会效益●结合中国的工业政策热喷涂技术在钢厂中的应用阀门ü润滑ü抗磨损ü抗滑动磨损ü抗磨蚀ü抗空泡腐蚀成形札棍高硬度高润滑抗磨损抗腐蚀导向轨道ü抗磨损ü高润滑高结合力轴承ü高润滑ü抗磨损抗腐蚀钢厂的表面涂层技术

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