超音速等離子噴塗碳化鎢塗層具有噴塗材料的沉積率高、生產(chǎn)效率高、能耗低、綜合噴塗成本較低、塗層品質(zhì)好等優(yōu)勢，因而在軍工裝備、冶金機(jī)械、交通車輛、船舶製造與維修等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
此前，瞭解過超音速飛機(jī)，所以，近日，乍一看到超音速等離子噴塗，以為就是一種專門用在超音速飛機(jī)上的噴塗技術(shù)。有那麼點(diǎn)兒“顧名思義”或者“想當(dāng)然”的味道在。這是要不得的想法。本著科學(xué)的態(tài)度，自然是要查閱資料來解當(dāng)下這一“困惑”。那麼，到底什麼是超音速等離子噴塗技術(shù)？超音速等離子噴塗的用途有哪些？超音速噴塗技術(shù)能用在超音速飛機(jī)上嗎？讓我們一起來看看吧。
什麼是超音速等離子噴塗技術(shù)？
超音速等離子噴塗技術(shù)是一種重要的表面工程技術(shù)，一種較之其它的噴塗技術(shù)具有噴塗材料的沉積率高、生產(chǎn)效率高、能耗低、綜合噴塗成本較低、塗層品質(zhì)好（表現(xiàn)為塗層緻密、結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨損性能及耐沖蝕性能優(yōu)越）等優(yōu)勢的噴塗技術(shù)，一種在工業(yè)、國防、航空航太等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景的高效能噴塗技術(shù)。它可以有效延長工件的壽命。它的噴塗速度可以達(dá)到400-800m/s以上。
超音速等離子噴塗的工作原理是什麼？
超音速等離子噴塗是一種熱噴塗技術(shù)，它以剛性非轉(zhuǎn)移型等離子電弧為熱源，將工作氣體加熱形成高溫高速的等離子射流（溫度可達(dá)上萬攝氏度），從而將送入射流中的難熔金屬、碳化物陶瓷和氧化物陶瓷等材料比如碳化鎢（WC）加熱、加速形成熔融的粒子流，高速撞擊到基體表面形成塗層，例如，碳化鎢塗層——一種塗層硬度僅次於鑽石的高硬度耐磨塗層。
超音速等離子噴塗有哪些用途？
該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用於軍工裝備、冶金機(jī)械、交通車輛、船舶製造與維修等領(lǐng)域。因?yàn)樗梢詽M足這些領(lǐng)域尤其是尖端領(lǐng)域?qū)T層提出的要高求——高熔點(diǎn)、高純度、高強(qiáng)度。
舉個(gè)例子。科研人員已經(jīng)將超音速等離子噴塗技術(shù)用於提高石油鑽桿的服役壽命。碳化鎢塗層，即WC塗層，是一種具有較高的硬度和優(yōu)異的抗磨損性能的塗層材料，可以用於材料表面的耐磨損保護(hù)，也可以用於修復(fù)損壞的設(shè)備零件，從而節(jié)省大量價(jià)格昂貴的材料和加工費(fèi)。通常，為了進(jìn)一步提高WC塗層的抗腐蝕和耐磨損性能，都會往裡面添加一定比例的合金元素，如Co、Cr、B、Si、Ni等。WC10Co4Cr就因具有優(yōu)異的耐腐蝕性能、較高的高周疲勞性能而被用作石油鑽桿的防護(hù)塗層。
超音速噴塗技術(shù)能用在超音速飛機(jī)上嗎？
答案是肯定的，而且，用的地方還不少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它在其它領(lǐng)域的應(yīng)用。因?yàn)槌羲亠w機(jī)的飛行速度至少是音速的5倍，即5馬赫以上的速度。這樣的移動速度意味著什麼？意味著飛機(jī)表面會產(chǎn)生高達(dá)2000-3000℃的超高溫度，而飛機(jī)機(jī)身的表面部件會受到高壓引起的空氣破壞以及摩擦產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)部件損害。所以，塗層材料和噴塗技術(shù)都是必須的，其中，塗層材料更是當(dāng)下在研究超音速飛機(jī)的國家會遇到的“困境”之一。
中國作為研究超音速飛機(jī)的眾多國家中的一員，也遇到了同樣的難題。不過，2017年，就有好消息傳來，我國中南大學(xué)粉末冶金國家實(shí)驗(yàn)室院士黃伯雲(yún)團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出了一種新型可耐3000℃燒蝕的陶瓷塗層及其複合材料。這意味著我國在新型超音速飛行器的研發(fā)之路上又往前邁了一大步。小編相信，隨著我國科技實(shí)力和綜合國力的發(fā)展，我們的超音速飛機(jī)以及與之相關(guān)的技術(shù)都必將“走”在前沿。
