等離子噴涂工藝流程
在等離子噴涂過程中，影響涂層質(zhì)量的工藝參數(shù)很多，主要有：
①等離子氣體：氣體的選擇原則主要根據(jù)是可用性和經(jīng)濟性，N2氣便宜，且離子焰熱焓高，傳熱快，利于粉末的加熱和熔化，但對于易發(fā)生氮化反應的粉末或基體則不可采用。Ar氣電離電位較低，等離子弧穩(wěn)定且易于引燃，弧焰較短，適于小件或薄件的噴涂，此外Ar氣還有很好的保護作用，但Ar氣的熱焓低，價格昂貴。
氣體流量大小直接影響等離子焰流的熱焓和流速，從而影響噴涂效率，涂層氣孔率和結合力等。流量過高，則氣體會從等離子射流中帶走有用的熱，并使噴涂粒子的速度升高，減少了噴涂粒子在等離子火焰中的“滯留”時間，導致粒子達不到變形所必要的半熔化或塑性狀態(tài)，結果是涂層粘接強度、密度和硬度都較差，沉積速率也會顯著降低；相反，則會使電弧電壓值不適當，并大大降低噴射粒子的速度。極端情況下，會引起噴涂材料過熱，造成噴涂材料過度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在噴嘴或粉末噴口聚集，然后以較大球狀沉積到涂層中，形成大的空穴。
②電弧的功率：電弧功率太高，電弧溫度升高，更多的氣體將轉(zhuǎn)變成為等離子體，在大功率、低工作氣體流量的情況下，幾乎全部工作氣體都轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚缘攘Ｗ恿鳎攘Ｗ踊鹧鏈囟纫埠芨?，這可能使一些噴涂材料氣化并引起涂層成分改變，噴涂材料的蒸汽在基體與涂層之間或涂層的疊層之間凝聚引起粘接不良。此外還可能使噴嘴和電極燒蝕。
而電弧功率太低，則得到部分離子氣體和溫度較低的等離子火焰，又會引起粒子加熱不足，涂層的粘結強度，硬度和沉積效率較低。
③供粉：供粉速度必須與輸入功率相適應，過大，會出現(xiàn)生粉（未熔化），導致噴涂效率降低；過低，粉末氧化嚴重，并造成基體過熱。
送料位置也會影響涂層結構和噴涂效率，一般來說，粉末必須送至焰心才能使粉末獲得好的加熱和高的速度。
④噴涂距離和噴涂角：噴槍到工件的距離影響噴涂粒子和基體撞擊時的速度和溫度，涂層的特征和噴涂材料對噴涂距離很敏感。
噴涂距離過大，粉粒的溫度和速度均將下降，結合力、氣孔、噴涂效率都會明顯下降；過小，會使基體溫升過高，基體和涂層氧化，影響涂層的結合。在機體溫升允許的情況下，噴距適當小些為好。
噴涂角：指的是焰流軸線與被噴涂工件表面之間的角度。該角小于45度時，由于“陰影效應”的影響，涂層結構會惡化形成空穴，導致涂層疏松。
⑤噴槍與工件的相對運動速度
噴槍的移動速度應保證涂層平坦，不出線噴涂脊背的痕跡。也就是說，每個行程的寬度之間應充分搭疊，在滿足上述要求前提下，噴涂操作時，一般采用較高的噴槍移動速度，這樣可防止產(chǎn)生局部熱點和表面氧化。
⑥基體溫度控制
較理想的噴涂工件是在噴涂前把工件預熱到噴涂過程要達到的溫度，然后在噴涂過程中對工件采用噴氣冷卻的措施，使其保持原來的溫度。等離子表面處理機是一種利用等離子體在表面上產(chǎn)生化學反應的技術，可以改變材料表面的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)，從而實現(xiàn)表面的改性、功能化和涂覆等目的。本文將詳細介紹等離子表面處理機在表面發(fā)生的反應。
等離子體的生成和作用
等離子表面處理機是通過產(chǎn)生等離子體來實現(xiàn)表面處理的。等離子體是一種高能量、高反應性的物質(zhì)，可以在表面上激發(fā)化學反應。等離子體的生成方式有多種，如輝光放電、微波放電、射頻放電等。在等離子體的作用下，表面化學鍵的斷裂和形成，表面的化學結構和功能可以得到改變。
表面反應的類型
等離子表面處理機可以實現(xiàn)多種表面反應，包括化學反應、物理反應和生物反應等。其中，化學反應是常見的一種表面反應類型，可以實現(xiàn)表面的功能化、改性和涂覆等目的。物理反應則主要是通過等離子體的高能量作用，改變表面的物理性質(zhì)，如表面形貌、粗糙度等。生物反應則是利用等離子體的高能量作用，破壞細胞膜和細胞壁，實現(xiàn)細胞殺滅、消毒等目的。
表面反應的機理
等離子表面處理機的表面反應機理是復雜的，涉及多種物理和化學過程。一般來說，等離子體的高能量作用可以激發(fā)表面化學鍵的斷裂和形成，從而改變表面的化學結構和性質(zhì)。具體來說，等離子體可以將表面的化學鍵斷裂成自由基、離子或原子等活性物質(zhì)，然后與外部的化學物質(zhì)發(fā)生反應，形成新的化學鍵。另外，等離子體還可以通過表面的物理作用，改變表面的形貌和粗糙度，從而改變表面的物理性質(zhì)。
表面反應的應用
等離子表面處理機的表面反應具有廣泛的應用，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學、環(huán)境保護等領域。其中，材料改性是常見的應用之一，可以通過等離子表面處理機實現(xiàn)材料表面的功能化、涂覆、防腐等目的。涂覆則是利用等離子體在表面上形成涂層，實現(xiàn)表面的保護和改性。生物醫(yī)學領域則是利用等離子體的高能量作用，實現(xiàn)細胞殺滅、消毒、生物材料表面的改性等目的。環(huán)境保護領域則是利用等離子表面處理機實現(xiàn)廢水、廢氣的處理和凈化。
總之，等離子表面處理機是一種利用等離子體在表面上產(chǎn)生化學反應的技術，可以改變材料表面的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)，從而實現(xiàn)表面的改性、功能化和涂覆等目的。等離子表面處理機可以實現(xiàn)多種表面反應類型，包括化學反應、物理反應和生物反應等。表面反應的機理是復雜的，涉及多種物理和化學過程。等離子表面處理機的應用領域廣泛，包括材料改性、涂覆、生物醫(yī)學、環(huán)境保護等領域。等離子噴涂的基礎發(fā)展了新的技術
1.真空等離子噴涂（又叫低壓等離子噴涂）
真空等離子噴涂是在氣氛可控的，4～40Kpa的密封室內(nèi)進行噴涂的技術。
因為工作氣體等離子化后，是在低壓氣氛中邊膨脹體積邊噴出的，所以噴流速度是超音速的，而且非常適合于對氧化高度敏感的材料。
2.水穩(wěn)等離子噴涂
前面說的等離子噴涂的工作介質(zhì)都是氣體，而這種方法的工作介質(zhì)不是氣而是水，它是一種高功率或高速等離子噴涂的方法，其工作原理是：
噴槍內(nèi)通入高壓水流，并在槍筒內(nèi)壁形成渦流，這時，在槍體后部的陰極和槍體前部的旋轉(zhuǎn)陽極間產(chǎn)生直流電弧，使槍筒內(nèi)壁表面的一部分蒸發(fā)、分解，變成等離子態(tài)，產(chǎn)生連續(xù)的等離子弧。由于旋轉(zhuǎn)渦流水的聚束作用，其能量密度提高，燃燒穩(wěn)定，因此，可噴涂高熔點材料，特別是氧化物陶瓷，噴涂效率非常高
3.氣穩(wěn)等離子噴涂
氣穩(wěn)等離子噴涂的原理是由等離子噴槍（等離子弧發(fā)生器）產(chǎn)生等離子射流（電弧焰流）。噴槍的電極（陰極）和噴嘴（陽極）分別接整流電源的正、負極，向噴槍供給工作氣體（Ar、N2等），通過高頻火花引燃電弧。電弧將氣體加熱到很高的溫度，使氣體電離，在熱收縮效應、自磁收縮效應和機械效應的作用下，電弧被壓縮，產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移性等離子弧。高溫等離子氣體從噴嘴噴出后，體積迅速膨脹，形成高溫高速等離子射流。送分氣流推動粉末進入等離子射流后，被迅速加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并將等離子射流加速，形成飛翔基材的噴涂離子束，陸續(xù)撞擊到經(jīng)預處理的基材表面，形成涂層。大氣等離子噴涂用氬氣、氮氣、氫氣作為等離子氣。
