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熱 噴塗技術是塗 料過程中融化（或加熱）材料表面噴塗上。的“原料”（塗料前體）是由電加熱（等離子或電弧）或化學方 法（燃燒的火焰）。

熱噴塗 塗層能提供厚（約20微米的厚度 範圍為幾個毫米，取決於過程和原料），大面積高沉積速率比其它塗層工藝，如電 鍍 ， 物 理和化 學氣相沉積 。塗層材料可用 於熱噴塗包括金屬，合金，陶瓷，塑料和複合材料。他們已經厭倦粉狀或線狀，加熱至熔融狀態，加速或 semimolten對基板的形式微米大小的顆粒。燃燒或電弧放 電，通常用作源的能量熱噴塗。造成塗料是由眾多的積累噴塗粒子。表面可能不會明顯升溫，使塗層的易燃物質。

塗層質量評估通 常是通過測量其孔 隙率 ， 氧 化物含量，宏觀和微觀硬 度 ， 粘 結強度和表 面粗糙度 。一 般來說，塗料質量粒子速度增加而增加。

熱噴塗的幾個變化是傑出的：

• 冷噴塗
• 爆 炸噴塗
• 火焰噴塗
• High-velocity oxy-fuel coating spraying (HVOF)高 超音速燃料塗料噴塗（超音速火焰）
• Plasma spraying等離子噴塗
• Warm spraying溫暖的噴塗
• Wire arc spraying電弧噴塗絲

在經典（1910年和 1920年之間發展），但仍廣泛使用過程，如火焰噴塗和電弧噴塗絲，粒子速度普遍較低（<150米/秒），原材料必須是熔融沉積。等離子噴塗，發達 國家在20世紀70年代，採用高溫等離子體射流產生的電弧放電的典型溫度“15000鉀，這使得它可以噴塗耐火材料，如氧化物，鉬等

系 統概述

一個典型的熱噴塗系統 包括以下內容：

• 噴 火炬（或噴槍） - 核心設備執行熔化和加速度的粒子存放
• 菲德爾-供應的粉 末 ， 絲或液 體的火炬
• 媒體供應- 氣 體或液 體的代火焰或等離子噴射，氣體攜帶的粉 末等
• 機器人 - 用於操作的火炬或塗在基板
• 電源 - 通常獨立的火炬
• 控 制台（第） - 無論是綜合或個人對上述所有

離子噴塗

Plasma spraying setup等離子噴塗設置

線材火焰噴塗

.在等離子噴塗工 藝，材料須存放（原料） -通常為粉 末 ，有時是由於液 體 暫 停或線 -引入等離子體射流，產生於一個等 離子體炬 。在飛機，那裡的溫度是在10,000 K的順序，材料熔化並推動建立一個基板上。.在 那裡，熔滴扁平化，快速凝固，形成礦床。通常情況下，存款仍然附著在基材塗料;獨立的部件也可以通過刪除基板生產。.有大量的工藝參數是影響相互作用的粒 子的等離子體射流與基體的性能， 因此存款。這 些參數包括原料種類，組成和等離子氣體流量，能量輸入，火炬偏移距離，基板冷卻等

該礦床 由一個眾多的煎餅狀片 層稱為'提示圖標'，形成了扁平化的液滴。 As the由於原料粉末通 常有尺寸從微米至100微米以上，有厚度的片層在微米範圍和橫向尺寸從幾微米到幾百。這些片層之間，有小空隙，如氣孔，裂縫和地區的不完整的結合。因此這 一獨特的結構，存款可以有顯著不同性質的大部分材料。這些都是一般的機械性能，如較低的強 度和模 量 ，高應 變性，降低熱和電 導率 。.此 外，由於快 速凝固 ， 亞 穩相 ，可存在於存款。

這 種技術主要是用於生產塗料的結構材料這種塗層對高溫提供保護（例如熱 障塗層的熱 廢氣管理 ）， 腐 蝕 ， 侵 蝕 ， 磨 損，他們還可以改變外觀，電氣或摩擦磨損性能的表面，更換磨損材料等基材時噴灑各種形狀和清除，獨立的零部件的形式板，管，殼等，可以生產。它 也可用於粉加工（球化，同質化，化學修飾等）。在這種情況下，不存在底物沉積顆粒鞏固和飛行期間或在受控制的環境（如，水）。.阿聚合物分散氣溶膠可注入 等離子體放電，以創造一個嫁接這種聚合物在基體表面這種應用主要是用來修改表面化學聚合物。

等離子噴塗系統可 分為若干準則。

離 子

• 直 流 （直流等離子），其中的能量轉移到等離子射流直接電流，高功率電弧爐
• 感 應等離子或射頻等離子體，其中能源是從轉讓感應線 圈周圍的等離子體射流，通過一個交 替 ，射頻電流通過

離子體中形成：

• 天然氣穩定的等離子體（普惠制），其 中血漿的形式，從一 個氣體;通常氬 ， 氫 氣 ， 氦 氣或他們的混合物
• 水穩等離子（WSP的），其中血漿的形式，從水 （通過蒸發，離解和電離）或其他合適的液體
• 混合等離子體 - 氣體和液體與穩定相結合，典型氬氣和水

噴 塗環境：

• 空氣等離子噴塗（APS）的，執行在周圍空 氣
• 控制大氣等離子噴塗（大寫），通常表現在一個封閉的 腔，無論是充滿惰 性氣體或疏散
• 變化瓶蓋：高壓等離子 噴塗（高壓氣動系統），低壓等離子噴塗（低壓等離子），極端的例子是真 空等離子噴塗（定位，見下文）
• 水下等離子噴塗

另一個變化包括有液體原 料，而不是固體粉末的融化，這就是所謂的技術解 決方案等離子噴塗前兆

真空等離子噴塗

真 空等離子噴塗

.真空等離子噴 塗（定位系統）是一種技術蝕刻和表 面改性創造多 孔層具有高重現性的清潔和表面工程塑膠，橡膠，天然纖維，以及用於取代含 氯氟烴清洗金屬零件。這表面工程屬性，如能改善摩擦性能， 耐 熱性 ，表面導 電性 ， 潤 滑性 ，粘結強度的電影，或介 電常數 ，也可以使材料的親 水性或疏 水性 。

這 一過程通常工作在39-120 ° C至避免熱損傷。它可以誘導非熱激活表面反應，造成表面的變化，不能發生化學與分子在大氣壓力。 等 離子體處理工作是在受控環境內密封腔在真空中，大約13-65 壩 。該氣 體或混合氣體是由一個電場通電從直 流到微 波頻率，一般1-500 W於50五，經處理後的組件通常電氣隔離。血漿中的揮發性，產品疏散室由真 空泵 ，如有需要，可在一瓦解排氣洗 滌 。

相對於分子化學，等離子體聘用：

• 分子，原子，亞種和自由基的化 學作用 。
• 正離子和電子的動 力學影響 。

等離子也 產生電 磁輻射的形式真空紫外光光子穿透大部分聚合物的深度大約為10微米。這可能會導致連鎖 和交叉連接。

等 離子體影響材料在原子水平。技術如X 射線光電子能譜和掃 描電子顯微鏡用於表面分析，以查明必需的過程，並判斷其效果。作為一個簡單的說明表 面能 ，因而粘 連或潤濕性，往往是水 滴接觸角測試使用。越低，接觸角，更高的表面能和更多的物質是親水性。

變化的影響與血漿

在較高 的能量電 離往往發生多化 學裂解 。在一個典型的反應氣體，在100個分子形成一自 由基 ，而只有1 10 ⁶電離。這 裡的主要作用是自由基的形成。 離 子效果可以與佔主導地位的選擇工藝參數，如果有必要的使用惰性氣體。

電弧噴塗絲

線材電弧噴塗是 一種形式的熱噴塗在金屬導線是消耗品兩個獨立饋入噴槍。這兩根線，然後充電，一弧他們之間產生。從這個弧形的熱量融化傳入的電線，然後這種夾帶的空氣射流 槍。這夾帶 原料熔化，然後存放到一個基板上。這一過程通常用於金屬，重塗料。

高超音速火焰噴塗（HVOF噴塗）

在 20世紀80年代，一類叫做熱噴塗工藝高速氧燃料噴塗開發：一 種混合氣體或液體燃 料和氧 氣輸送至燃燒室，在那裡被點燃和燃燒不斷。由此產生的熱氣體在壓力接近1兆帕斯卡均通過一個漸擴漸縮噴嘴，穿過一條直線部分。該燃料可氣體（氫 氣，甲烷，丙烷，丙烯，乙炔，天然氣等）或液體（煤油等）。 The射流速度在出口的桶（> 1000米/秒）超過音 速 。阿粉飼料股市注入氣體流，從而 加速了粉高達 800米/秒流的熱氣體和粉末是針對表面鍍覆。部分熔化的粉末在流，和存款後，基板。由此產生的塗層具有低孔 隙度和高的 粘結強度 。 ^[1]

超音速火焰噴塗塗料可作為厚為12毫米（1 / 2“）。它通常用來存放磨 損和腐 蝕耐磨塗層的材料，如陶瓷和金屬層。常見的包括碳化鎢粉，鈷，鉻碳化物，融射MCrAlY，和氧化鋁。過程一直最成功 的沉積金屬陶瓷材料（碳化鎢，鈷等）和其他抗腐蝕合金（不銹鋼，鎳基合金，鋁，羥基磷灰石植入醫療等）。

冷噴塗

在 20世紀90年代，冷噴塗（通常稱為冷 氣體動力噴塗 ）被引入。該方法最初是在俄羅斯與偶然觀察塗層的快速形成，而 實驗與粒子侵蝕的目標暴露於高流速滿載細粉在風洞。在冷噴塗，粒子加速到很高的速度由載氣強行通過一個融合，拉瓦爾噴管分歧。一旦發生撞擊，固體顆粒有足 夠的塑性變形動能和債券機械地基板，形成塗層。所需的臨界速度，形成粘接取決於材料的性能，粉末粒度 和溫度。軟金屬，如銅，鋁是最適合冷噴塗，但塗層的其他材料（寬，鉭，鈦，融射 MCrAlY，硬質合金有限公司等）採用冷噴的報告。

沉 積效率低，工藝參數的窗口和適當的粉末尺寸窄。為了加快速度較高的粉末，細粉末（<20微米）的使用。這是可能的 粉末粒子加速到更高的處理速度使用天然氣具有高聲 速 （氦而不是氮）。然而，氦代價高昂，而且它的流量，因此消費較高。為了提高加速能力，氮氣加熱至約900正因此，沉積效率和抗張強度的存款增加。 ^[1]

溫噴塗

是 一種新型改性高超音速燃料噴射，其中燃燒氣體的溫度是降低氮混合氣體的燃燒，從而使這一進程更加接近冷噴塗。由此產生的氣體含有大量水蒸汽，碳氫化合物和 未反應的氧，因此是較骯髒的冷噴塗。HVOF.另一方面，降 低溫度的溫暖融化，噴灑化學反應降低了飼料粉，比超音速火焰。這些優勢是特別重要的這種塗層材料是鈦，塑料，金屬眼鏡，迅速氧化或惡化而在高溫下。

Plasma sprayed ceramic coating applied onto a part of an automotive exhaust system等離子噴塗陶瓷塗層應用到一個組成部分的汽車排氣系統

• 曲 軸翻新或空調
• 腐 蝕防護
• 污 垢保護
• 變更導 熱或導 電
• 磨損控制：要么堆 焊 （耐磨），或可 磨耗塗層
• 修復損壞的表面
• 溫度 /氧化保護（熱障塗層）
• 醫療植入物
• 生 產功能梯度材料（以上任何申請）

熱噴塗不必是一個危險的過程中，如果設備是小心處理，正確的做法是遵循噴灑。如同任何工業過 程中，有一個數字的危害，其中經營者應該知道，而針對這些情況應採取的具體措施。理想情況下，設備應自動操作，在專門設計的外殼中提取的油煙，減少噪音， 防止直接觀看的噴灑頭。這種 技術還將生產塗料等更加一致。在某些情況下該類型的組件正在接受治療，或他們的生產水平低，設備需要手動操作。在 這種條件下，一個數字的危害，特別是對熱噴塗，具有豐富的經驗，除了那些在生產中經常遇到或加工等行業。 ^[5]

金屬噴塗 設備使用壓縮氣體，產生噪音。聲級隨類型的噴塗設備，材料被噴，以及操作參數。所 採取的典型聲壓級1米背後的弧線。

紫 外線

噴塗設備燃燒產生強烈的火焰，這 可能有一個峰值溫度超過 3100℃，是非常光明的。電弧噴塗產生紫外光，這可能損害身體組織 細膩。 Spray booths, and噴霧攤位，並罩，應裝有紫外線吸收劑深色玻璃。凡這是不可能的，經營者， 以及其他在附近應佩戴護目鏡含學士學位 6級綠色玻璃。不透明的屏幕應放在周圍噴灑地區。噴嘴的弧手槍不應該被視為直接，除非可以肯定的是沒有任何力量可以提供給設備。

粉 塵和煙霧

霧化熔融材料產生一定量的塵埃和煙霧。適當抽取設施是至關重要的，不僅對人身安全，而是為了盡量減少誘捕重新凍結顆粒 在噴塗塗料。使用呼吸面罩，配有適當的過濾器，強 烈建議，如果設備不能被孤立。某 些材料提出具體已知的危害：

1. 精細劃分的 金屬粒子可能引火和任何人都不應被允許積累。
2. 某些材料如鋁，鋅和其他基本金屬與水的反應可能演變氫氣。這是潛在的爆炸性和特別的預防 措施是必要的排煙設備。
3. 煙 霧的某些材料，特別是鋅和銅合金是不愉快的氣味，並在某些人，可能會導致發燒型反應。這 可能會出現一段時間後噴施，通常消退迅速。 如 果沒有，必須尋求醫療建議。

熱

燃燒噴槍使 用氧氣和燃料氣體。這是潛在的爆炸性氣體燃料特別是，乙炔只能批准的條件下使用。氧氣，而不是炸藥，將持續燃燒，很多材料會自發地點燃，如果過度的氧含量 都存在。必須注意避免洩漏，並隔離氧氣和燃料的天然氣供應，在不使用時。

休克的危險

電弧槍在低電壓（低 於 45 V直流），但在相對較高的電流。它們可以安全地手持。電源供應器連接到440伏交流電的來源，必須謹慎對待。

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