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   涂层的老化速度比干燥的环境要快,由于金属涂层的分子链经历光降解,因此产生许多亲水基团。大多数金属涂层老化试验显示,水溶解经常在光降解后发生。光降解和水降解过程相互促进,不是分离的。三、金属涂层检测失效原因-涂层发泡、起鼓问题涂层起泡、起鼓是金属涂层检测失效原因最常见的病害现象之一,它是由于涂层附着力检测指标没有达到要求,从而导致涂层表面升起圆鼓形状的突起。金属涂层起泡通常是由于涂层防腐能力不足的**直观的外在表征,这是由于不论是漆膜吸水膨胀、析氢、电渗透、相分离、渗透压,还是由于腐蚀因子因水、氧和离子渗透到金属母材与涂层界面处产生电解液,都会导致腐蚀钢铁形成的腐蚀产物(Fe:O,、Fe,04等)产生体积膨胀,从而使涂层内部产生内应力,而当这些内应力超过涂层与金属母材的附着力时,涂层就会产生起泡现象,而这会使涂层脱离母材金属表面,从而丧失其对金属母材的防腐蚀保护作用。起泡的涂层随后破裂、脱落,进而形成腐蚀坑,从而使金属基材缺乏涂层的有效保护,以致金属直接暴露于大气环境下,进而导致金属的锈蚀。金属涂层的附着力检测指标,通常来自氢键的次价力和分子力,均可达到40MPa以上。
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涂层材料氮化铬(CrN)氮化钛(TiN)碳氮化钛(TiCN)氮化铝钛+碳化钨碳膜硬度HV03000摩擦系数内应力处理温度(℃)50耐氧化温度(℃)0镀膜厚度(微米)1~6+1~41~4镀膜颜色银白色金黄色灰色灰黑色镀膜结构单层膜单层膜层膜层膜特点附着性、耐氧化、耐腐蚀应用范围***高硬度、耐磨耗、韧性良综合TiAlNWC/C两种特性确保加工品质应用范围适于切削铜类金属、型、膜具及零件较传统镀铬耐磨并防止塑料射、压铸粉末烧结等黏着沾粘现象产品特色高硬度(extremehardness):3000~5000kg/mm耐腐蚀性佳(chemicalinertness)表面平滑(smoothsurface):Ra<摩擦系数小(lowfrictioncoefficient):~电绝缘性佳(highelectricalresistivity)低表面能(lowsurfaceenergy)膜致密度高(highdensity)热传导性佳(highthermalconductivity)生物相容性佳(biocompatibility)可透IR及可见光(transparentinIRandvisiblerange)能在低温下成长(lowtemperaturedeposition):<100℃使用温度可达400℃在要求较低的摩擦系数而又不需佷高的硬度的场合,如冲压模具,由其是冲压有色金属的模具,如铜,铝等,酷R氮化铬(CrN)涂层是一种较为理想的选择。酷R涂层在摩擦磨损场合,比其它涂层更加坚韧耐用。
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   中国模具涂层仍处于起步阶段。锦上添花or雪中送炭对于模具涂层的使用,行业内一直存在两种期待:一种认为是成本太高,实际使用未取得功效,另一种把模具涂层当作模具质量的救命稻草。沈雷先生认为,这两种方法都是偏颇的,打造真正***的模具,是一个系统的工程,是高水准的设计、***的原料,**的加工设备、先进的加工工艺和涂层技术的使用综合作用的结果,寄希望于一个环节来提升质量的做法是不恰当的;关于成本太高,则是一种观念的转变,实际上,在欧洲、甚至是日本模具行业,会注重前期的投入,力求将后期的成本降到比较低,在中国,更关注前期对于成本的管控,而忽略了因前期准备不足导致庞杂的维护成本,以模具涂层投入为例,占到全部投入的20%,在实际使用中能减少80%的投入。因此,对于模具行业来说,应该对于模具涂层的价值进行正确的评估。绿色涂层取代传统工艺巴尔查斯作为全球涂层行业的***,对于模具涂层技术的发展和技术的把握有着自己的理解,面对模具市场的特殊需求,巴尔查斯的绿色工艺理念和整体的解决方案,成为模具行业的一剂“良药”。“绿色”、“环保”成为巴尔查斯模具涂层在履行传统使命外的另一大特色,全球***的脉冲等离子渗透工艺。

   但该工艺也存在运行成倍较高、对基体输入热量较大、不能喷涂氧化物陶瓷(注:个别系统能够喷涂Al2O3、Al2O3-TiO2等低熔点陶瓷,如HV2000超音速火焰喷涂)等缺点。因此,在选择热喷涂工艺时,应针对具体需求进行具体分析,下文分别从涂层性能、喷涂材料类型、涂层经济性及现场施工等四个方面进行了分析。1.以涂层性能为出发点进行选择时,一般考虑如下几点:(1)涂层性能要求不高,使用环境无特殊要求,且喷涂材料熔点低于2500℃,可选择设备简单、成本较低的氧乙炔火焰喷涂工艺。如一般工件尺寸修复和常规表面防护等。(2)涂层性能要求较高、工况条件较恶劣的贵重或关键零部件,可选用等离子喷涂工艺。相对于氧乙炔火焰喷涂来讲,等离子喷涂的焰流温度高,熔化充分,具有非氧化性,涂层结合强度高,孔隙率低。(3)涂层要求具有高结合强度、极低孔隙率时,对金属或金属陶瓷涂层,可选用高速火焰(HVOF)喷涂工艺;对氧化物陶瓷涂层,可选用高速等离子喷涂工艺(如PlazJet等离子喷涂)。如果喷涂易氧化的金属或金属陶瓷,则必须选用可控气氛或低压等离子喷涂工艺,如Ti、B4C等涂层。2.以喷涂材料类型为出发点进行选择时,基本原则如下:(1)喷涂金属或合金材料。

   该效应十分有利于变形粒子与基体表面形成微区冶金结合,从而提高粘结合底层与基体之间的结合强度。(2)具有抗氧化耐腐蚀能力。特别是作为陶瓷涂层的粘结底层,当在高温下工作时,环境中的氧气和腐蚀介质能够通过陶瓷涂层的孔隙侵入到粘结底层,这就要求粘结底层在高温下能形成致密的氧化物保护膜,以保护基体金属不被氧化和环境介质的腐蚀。(3)涂层表面具有合适的粗糙度,它不仅能为喷涂工作层提供良好的粗化表面,有利于提高工作层与粘结底层之间的结合强度,而且对工作层表面的粗糙度也有直接影响。(4)具有合适的热物理性能,特别是热膨胀系数、热导率等,比较好介于基体材料和工作层之间,以减小两者之间的热膨胀不匹配性,降低涂层内的热应力和体积应力,有利于提高涂层的使用寿命。鉴于粘结底层的重要性,在进行涂层设计时,应综合考虑基材热物理特性和具体工况条件谨慎选择。2.粘结底层材料选择方法在进行涂层设计时,针对粘结底层的选择,主要考虑以下两方面因素的影响。(1)粘结底层与基体材料的相容性。当基材为普通碳钢、合金钢、不锈钢、镍铬合金、铝、镁、钛、铌等材料时,可选用具有“自粘结”效应的喷涂粉末作为粘结底层材料,涂层十分致密,孔隙率低。
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