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第1章 热喷涂材料1

1.1粉末制造方法2

1.1.1雾化3

1.1.2烧结或熔炼4

1.1.3喷雾干燥6

1.1.4包覆10

1.1.5机械合金化13

1.1.6自蔓延高温合成15

1.1.7其他方法16

1.2粉末检测方法17

1.2.1颗粒尺寸17

1.2.2化学成分和相组成19

1.2.3内在和外部形貌20

1.2.4高温性能20

1.2.5堆密度和流动性21

1.3粉末送进、输送和注入21

1.3.1送粉器21

1.3.2粉末的输送22

1.3.3粉末的注入22

参考文献23

第2章 喷涂预处理27

2.1简介27

2.2表面清理27

2.3基材整形28

2.4表面活化29

2.5遮蔽33

参考文献33

第3章 热喷涂技术35

3.1简介35

3.2火焰喷涂36

3.2.1发展历程36

3.2.2原理36

3.2.3工艺参数37

3.2.4涂层性能39

3.3大气等离子喷涂（APS）39

3.3.1发展历程39

3.3.2原理39

3.3.3工艺参数40

3.3.4涂层性能42

3.4电弧喷涂（AS）42

3.4.1原理42

3.4.2工艺参数42

3.4.3涂层性能43

3.5爆炸喷涂（D-Gun）43

3.5.1发展历程43

3.5.2原理43

3.5.3工艺参数44

3.5.4涂层性能45

3.6高速火焰喷涂（HVOF）45

3.6.1发展历程45

3.6.2原理45

3.6.3工艺参数46

3.6.4涂层性能47

3.7真空等离子喷涂（VPS）47

3.7.1发展历程47

3.7.2原理48

3.7.3工艺参数48

3.7.4涂层性能49

3.8控制气氛等离子喷涂（CAPS）49

3.8.1发展历程49

3.8.2原理50

3.8.3工艺参数50

3.8.4涂层性能51

3.9冷喷涂（CGSM）51

3.9.1发展历程51

3.9.2原理51

3.9.3工艺参数52

3.9.4涂层性能53

3.10热喷涂技术的新发展53

参考文献57

第4章 喷涂后处理63

4.1热处理63

4.1.1电磁处理63

4.1.2炉内处理79

4.1.3热等静压80

4.1.4火焰重熔81

4.2浸渍81

4.2.1无机封孔剂82

4.2.2有机封孔剂83

4.3精加工84

4.3.1打磨84

4.3.2抛光和精磨84

参考文献84

第5章 热喷涂物理和化学过程90

5.1焰流和射流90

5.2喷涂颗粒与射流、焰流的动量传输97

5.2.1理论描述97

5.2.2喷涂颗粒速度的实验测量100

5.2.3实验测量颗粒速度实例102

5.3喷涂射流或焰流与喷涂颗粒的热交换103

5.3.1理论描述104

5.3.2颗粒温度测量的方法112

5.4喷涂颗粒飞行中的化学成分变化113

参考文献115

第6章 涂层堆积形成121

6.1颗粒的撞击121

6.1.1颗粒变形122

6.1.2撞击时颗粒的温度128

6.1.3晶粒形核、凝固和生长132

6.1.4结合机理134

6.2涂层生长136

6.2.1涂层生长的机理136

6.2.2喷涂时涂层的温度137

6.2.3喷涂过程中热应力的产生140

6.2.4涂层表面144

6.3涂层的微观结构144

6.3.1晶相成分144

6.3.2涂层不均匀性152

6.3.3最终喷涂涂层的结构152

6.4热喷涂复合涂层153

6.4.1喷涂复合材料的分类153

6.4.2复合材料的制备154

参考文献154

第7章 涂层的检测表征方法161

7.1微观结构的表征方法162

7.1.1化学分析方法164

7.1.2晶体学分析方法167

7.1.3微观结构分析方法168

7.1.4其他可用的方法173

7.2涂层的力学性能173

7.2.1结合强度测试174

7.2.2硬度和显微硬度176

7.2.3弹性模量、强度和韧性177

7.2.4涂层断裂力学相关性能180

7.2.5摩擦与磨损181

7.2.6残余应力184

7.3涂层的物理性能185

7.3.1厚度、孔隙率与密度185

7.3.2热物理性能186

7.3.3抗热震性能188

7.4涂层的电学性能189

7.4.1电导率189

7.4.2介电性能191

7.4.3表面电子发射率193

7.5涂层的磁性能193

7.6涂层的化学性质193

7.6.1溶液腐蚀194

7.6.2高温腐蚀196

7.7涂层质量的检测及表征196

7.7.1声学方法197

7.7.2热方法198

参考文献199

第8章 涂层性能210

8.1试验设计210

8.2力学性能213

8.2.1硬度和显微硬度213

8.2.2抗拉结合强度221

8.2.3弹性模量、强度与断裂韧度225

8.2.4摩擦和磨损235

8.3热物理性能246

8.3.1热导率及热扩散率247

8.3.2比热容256

8.3.3热胀系数257

8.3.4辐射率260

8.3.5耐热冲击性能262

8.4电学性能262

8.4.1导电性能263

8.4.2电阻性能267

8.4.3介电性能267

8.4.4电场发射性能270

8.4.5超导性能271

8.5磁性能272

8.5.1软磁体272

8.5.2硬磁体273

8.6光学性能273

8.6.1装饰涂层273

8.6.2光学功能涂层273

8.7耐蚀性274

8.7.1溶液腐蚀274

8.7.2热介质腐蚀281

参考文献282

第9章 涂层的应用301

9.1航空航天工业302

9.1.1航空发动机302

9.1.2起落架部件304

9.1.3火箭推力室衬套304

9.2农产品加工业304

9.3汽车工业305

9.4陶瓷工业306

9.4.1无支撑试件306

9.4.2砖-粘土挤压机307

9.4.3氧化物陶瓷熔炼坩埚307

9.4.4陶瓷薄膜308

9.5化学工业308

9.5.1光催化表面308

9.5.2石油勘探设备309

9.5.3化学精炼容器309

9.5.4天然气井管道309

9.5.5管道设备表面聚合物涂层310

9.5.6臭氧发生器管310

9.6土木工程310

9.7装饰涂层311

9.8电子工业311

9.8.1加热器312

9.8.2溅射靶312

9.8.3混合微电子器件基板312

9.8.4电容器电极313

9.8.5混合电子器件的导电路径313

9.8.6微波集成电路313

9.9发电和传输313

9.9.1固体燃料电池313

9.9.2热电发电机的热电池装置316

9.9.3发电厂锅炉316

9.9.4固定式燃气轮机316

9.9.5水电站317

9.9.6磁流体发电机317

9.10钢铁工业317

9.10.1连续退火生产线317

9.10.2连续镀锌部件318

9.10.3立式冷却管318

9.11机械制造业318

9.12医药业318

9.13采矿业319

9.14有色金属工业319

9.14.1热挤出模具319

9.14.2抗熔融铜防护涂层320

9.14.3抗熔融锆防护涂层320

9.15 核工业320

9.15.1托克马克装置的部件320

9.15.2磁聚变装置320

9.16造纸工业321

9.16.1烘缸321

9.16.2压光辊321

9.16.3锅炉管道322

9.17印刷和包装工业322

9.17.1电晕辊322

9.17.2网纹辊323

9.18造船和海军工业324

9.18.1船舶燃气轮机引擎324

9.18.2蒸汽阀杆325

9.18.3防滑直升机飞行甲板325

参考文献325