成果简介：

随着材料科学的高速发展，材料表面改性及表面处理技术越来越受到重视，因此对涂层制备技术要求也越来越高，尤其是制备熔点高、难融涂层最为困难，而等离子体喷涂在制备高熔点涂层时，因等离子体的温度高、喷涂焰流速度快，可以熔化高熔点涂层材料, 所以在制备高熔点涂层方面具有突出的优越性，主要用于在耐热材料表面制备功能涂层材料。

本项目是针对高纯度、高致密性、高熔点涂层材料的需求以及国内外在高熔点涂层制备方面的发展状况而进行的研究，我们利用自主研发的真空等离子体喷涂系统，制备高熔点金属、活性金属、合金、金属陶瓷、陶瓷、碳化物和氮化物涂层。我们研发的真空等离子体喷涂系统可在2000-90000Pa的密封真空室内进行热喷涂，等离子体喷枪置于密闭真空环境下，将粉末材料送入经电离产生的等离子体射流中，使粉末颗粒在其中被加速、熔化后，在机械手操作下喷射至工件表面，在冲击力的作用下，半熔化状态在基底凝固形成涂层。由于低压和喷涂室气氛可控，等离子体焰流加长，粒子加热更充分，氧化减少，涂层的质量得到明显改善，真空等离子体喷涂制备的涂层更为致密，含氧量低、结合强度也更高

目前，该项目已发表多篇关于真空等离子体喷涂系统制备涂层方面的文章。

主要技术指标（或参数）：

真空腔室尺寸：φ860mm×1100mm

工作真空度：100-90000Pa（进气量＜100L/min）

静态漏率（空载、干燥、清洁的真空室）：≤100Pa/h

主气压力：0.6-0.8Mpa

送粉压力：0.45-0.6Mpa

控制方式：自动/手动模式，计算机与PLC工业控制器联合控制

转动台承重：20Kg

供电电源：三相 AC380V 50/60Hz

冷却水：0.1-0.2Mpa，5m3/h。

 应用领域：

用于陶瓷涂覆的生物医学功能材料，如人工关节表面真空等离子体喷涂 Ti、HA涂层。

用于航空航天发动机的表面，如提高零件的寿命或使用性能。

用于聚变堆材料，如聚变实验装置中的第一壁材料或偏滤器保护层，B4C涂层。

用于军事工业，如SiC涂层保护火箭尾部、导弹防氧化涂层等。

市场前景：

制备具有结合力强、耐高温、高化学稳定性、热中子吸收能力、抗辐射等性能的功能梯度涂层技术是表面改性工程中的一个重要技术，涂层能够高效的实现材料的优异性能，同时经济效益显著。本单位已经成功研制了真空等离子体喷涂装置，所制备的高熔点涂层材料具有广泛的应用市场，如航空航天材料，军用涂层材料，医用材料，聚变堆材料等，具有广阔的市场应用前景，服务于国家高科技主战场。