测试和评估热喷涂涂层

什么是热喷涂?

热喷涂是一种流行的方法，应用金属，陶瓷，塑料，或复合涂层的设备或材料。该工艺可用于广泛的行业，包括医疗、航空航天、制造和能源。爱游戏ayx篮球涂层在很大程度上是用来增加设备或部件的某些材料性能的。

例如，要承受极端高温的部件可能会涂上某种配方，以增加其热阻。热喷涂多孔涂层通常用于医疗植入物，因为多孔表面促进骨生长和设备融合。涂层也可以应用到部件上，以增加耐磨性和耐腐蚀性。

涂层材料以粉末或金属丝的形式开始，加热到熔融状态，然后以微米大小的粒子的形式迅速向物体或材料加速。这种加速通常是通过电弧放电或燃烧实现的。当涂层颗粒开始累积时，涂层就形成了。

热喷涂比其他喷涂工艺的优点

• 允许应用厚涂层(高达10+ mm)
• 比其他工艺更大的应用面积和更高的处理率
• 不会对材料表面造成明显的加热，从而导致较少的表面降解(也允许喷涂易燃表面)
• 在应用的材料涂层类型中具有很大的灵活性
• 可与多种材料进行复合涂层
• 不需要熔合就能成键吗

热喷涂涂层的机械试验

热喷涂涂层的力学性能测试是制造和设计过程中的关键环节。通过验证涂层配方的强度和耐磨性，工程师可以验证和开发生产更强、更有效涂层的工艺。

典型的机械涂层测试包括:

• 销盘磨损(ASTM G99)销盘磨损试验是表征两种材料间摩擦系数、摩擦力和磨损率的有效方法。在这个摩擦学测试中，一个固定的圆盘在恒定的施加载荷下与一个旋转销连接。该测试通常用于在最终设计和制造之前对多种涂层配方进行比较研究。
• 拉伸和剪切试验(ASTM F1147, F1160和F1044)涂层的机械测试通常需要试样制备以生成可测试样品。涂层通常使用环氧树脂固定和安装在金属夹具上。然后根据ASTM F1147对试样进行拉伸测试或根据ASTM F1044对试样进行剪切测试，直到试样失效。根据ASTM F1160，剪切疲劳也经常在涂层试验样品上进行。涂层对夹具的附着力对于这些强度测试是至关重要的。
• 泰伯磨损(ASTM D4060)泰伯磨损法是一种高效、简单、快速的多种涂层磨损数据收集方法。涂层受到循环磨料力使用特殊的泰伯轮。测试前和测试后的测量被用来生成质量损失数据。
• 摩擦系数(ASTM D1894)摩擦系数测试包括测量两种特定材料之间的静摩擦力和动摩擦力。静阻力是发起运动所需要的力，而动阻力是保持运动所需要的摩擦力。
• 耐腐蚀性(ASTM B117)涂层的耐腐蚀性可以在盐雾环境中测量。根据ASTM B117，涂层要经受一段时间的极端腐蚀环境，并在测试后评估腐蚀性存在的迹象。

热喷涂涂层的冶金性能评价

冶金评价是热喷涂涂层最常用的测试。

通常进行的评估包括:

• 金相评价对热喷涂涂层进行全面的金相评价可以产生广泛的数据，包括:显微组织、厚度、粗糙度、孔隙率或空隙含量、氧化物夹杂物和未熔化颗粒，以及裂纹、分层、界面污染和其他涂层缺陷的检测。
• 硬度测试定期对涂层样品进行硬度测试，以获得平均硬度值以及通过涂层厚度得到的硬度值。常用的涂层硬度测试方法有洛氏硬度、表面硬度、维氏硬度和努普硬度。

样品制备对所有的冶金评价都很重要，因为制备不良会直接影响被评价样品的外观。典型的样品制备包括切片、清洗、安装和抛光。所有这些步骤都是使用涂层特定程序来执行的，以避免损坏或在评估表面造成任何非自然的缺陷。安装的样品准备好后，进行评估或测试。