先進冷噴涂技術與應用

內(nèi)容概要

《先進冷噴涂技術與應用》根據(jù)作者周香林、張濟山、巫湘坤的科研經(jīng)歷與科研成果，結(jié)合近幾年國內(nèi)外學者的最新研究成果，專業(yè)性地闡述了一種涂層制備和材料制造新工藝——冷噴涂技術。第1章介紹了冷噴涂技術的產(chǎn)生、發(fā)展與特點；第2章詳細敘述了冷噴涂設備的各個組成部分以及設備優(yōu)化設計的新成果；第3章闡述了氣固兩相流工藝過程原理，分析了固體顆粒加速效果的影響因素；第4章介紹了顆粒碰撞數(shù)值模擬原理與結(jié)果以及冷噴涂層實驗結(jié)果，討論了涂層的沉積特性與結(jié)合機理；第5章介紹了目前主要開展的涂層材料研究與開發(fā)；第6章展望了冷噴涂技術的應用前景。
《先進冷噴涂技術與應用》可作為材料科學與工程學科表面工程領域本科生和研究生的教學參考書，也可以供從事材料表面工程與材料制備技術方面的科研人員參考。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
 1.1 噴涂技術簡述
 1.2 冷噴涂技術的概念及特點
 1.3 冷噴涂技術的產(chǎn)生及發(fā)展
 1.4 冷噴涂技術的現(xiàn)狀及應用前景
 參考文獻
第2章 冷噴涂設備
 2.1 設備組成與結(jié)構
 2.2 噴槍
 2.2.1 噴槍內(nèi)管形狀設計
 2.2.2 噴槍內(nèi)管尺寸設計
 2.2.3 噴槍系統(tǒng)結(jié)構
 2.2.4 噴槍的改進與優(yōu)化
 2.3 送粉器
 2.3.1 幾種常用送粉器
 2.3.2 對冷噴涂系統(tǒng)送粉器的要求
 2.3.3 一種高壓送粉器的設計
 2.3.4 其他冷噴涂用送粉器
 2.4 氣體加熱裝置
 2.5 高壓氣源
 2.5.1 工作氣體的選擇
 2.5.2 氦、氮混合氣體的使用
 2.5.3 高壓氣源的種類
 2.5.4 氣體循環(huán)裝置
 2.6 其他部件
 2.6.1 持槍機械手及載物工作臺
 2.6.2 顆粒測速儀
 2.6.3 噴涂室設置
 2.7 系統(tǒng)種類與特點
 2.7.1 實驗室冷噴涂裝置
 2.7.2 高壓固定式與低壓便攜式冷噴涂系統(tǒng)
 2.7.3 真空冷噴涂系統(tǒng)
 2.7.4 脈沖氣體冷噴涂技術
 2.7.5 激光輔助冷噴涂技術
 2.7.6 激波風洞冷噴涂技術
 參考文獻
第3章 氣流與顆粒加速
 3.1 氣流模型
 3.2 典型氣體的加速效果
 3.2.1 計算模型
 3.2.2 氮和氦混合氣體加速過程
 3.2.3 He含量對氣體及顆粒速度的影響
 3.2.4 He含量對氣體及顆粒溫度的影響
 3.2.5 氣體流量分析
 3.3 影響顆粒撞擊速度的因素
 3.3.1 氣體性質(zhì)
 3.3.2 噴管結(jié)構
 3.3.3 噴涂距離
 3.3.4 送粉速率
 3.3.5 顆粒特性
 3.3.6 噴涂角度
 參考文獻
第4章 涂層形成機理
 4.1 冷噴涂顆粒的沉積過程
 4.2 涂層結(jié)合機制
 4.3 臨界沉積速度及影響因素
 4.4 沖蝕速度與噴涂工藝帶
 4.5 高速碰撞問題的理論基礎
 4.5.1 材料狀態(tài)方程
 4.5.2 材料本構方程
 4.6 有限元模擬結(jié)果與討論
 4.6.1 單顆粒撞擊行為模擬研究
 4.6.2 多顆粒碰撞基板的數(shù)值模擬
 4.6.3 反彈現(xiàn)象及相關研究
 4.6.4 冷噴涂過程中的能量變化研究
 4.7 顆粒沉積及涂層生長的分子動力學模擬
 4.8 冷噴涂層界面特征的實驗研究
 4.8.1 界面熔化與中間相形成
 4.8.2 射流與表層破碎
 4.8.3 動態(tài)再結(jié)晶與非晶化
 4.8.4 界面材料混合
 4.8.5 顆粒夯實作用
 參考文獻
第5章 涂層及基體材料
 5.1 涂層材料
 5.1.1 金屬涂層材料
 5.1.2 非金屬涂層材料
 5.1.3 復合涂層材料
 5.1.4 新型涂層材料
 5.2 基體材料
 5.2.1 金屬基體材料
 5.2.2 非金屬基體材料
 5.2.3 非金屬表面冷噴涂金屬化技術探討
 參考文獻
第6章 冷噴涂技術的應用
 6.1 防腐涂層
 6.2 耐高溫涂層
 6.3 耐磨涂層
 6.4 導電及導熱涂層
 6.5 抗菌涂層及光催化涂層
 6.6 生物醫(yī)用涂層
 6.7 噴涂成形
 6.8 表面修復
 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：1.1術簡述噴涂是把某種材料經(jīng)加熱加速噴射到工件表面上形成涂層，以獲得某種需要性能的材料表面改性與強化技術。最早發(fā)展起來的是熱噴涂技術，噴涂材料被高溫熱源加熱呈熔融態(tài)并被加速沉積到工件表面。根據(jù)噴涂材料、加熱加速方式及程度等的不同有很多的分類。具體包括，火焰噴涂、（超聲速）電弧噴涂、（超聲速）等離子噴涂、高速氧燃料噴涂、爆炸噴涂等。近年來，隨著材料科學和表面工程技術的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出許多新型材料涂層，如納米涂層、非晶涂層及其他特種功能涂層。由于對涂層成分、組織均勻性和穩(wěn)定性的要求不斷提高，需要噴涂設備在保證噴涂材料高速噴射、致密沉積、良好結(jié)合的同時盡量降低加熱溫度，以減少噴涂材料的氧化、燒損、相變、晶粒粗化等現(xiàn)象發(fā)生。因此，在現(xiàn)有高速氧燃料噴涂（High Veloc-ity Oxygen Fuel，HVOF）基礎上又出現(xiàn)了高速空氣燃料噴涂。后者以空氣作助燃劑，噴涂速度與前者相同，但噴涂溫度下限降至1000％，同時以空氣取代氧氣作助燃劑，使生產(chǎn)成本大幅度降低。圖1-1為高速空氣燃料噴涂系統(tǒng)（HVAF）。

編輯推薦

《先進冷噴涂技術與應用》是由機械工業(yè)出版社出版的。

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