1 火焰喷涂技术的特点
与其他热喷涂技术相比，超音速火焰喷涂技术具有更高的喷涂颗粒速度和更低的喷涂温度的特点。这两个特性不仅确保了由HVOF制备的耐磨涂层具有较高的粘结强度，而且还确保了更少的热量输入至基材，从而防止了涂层与基材之间的界面氧化和基材变形。 。超声速火焰流的形成原理是：由于燃烧区和液滴群中热量的加热和蒸发，使汽化的航空煤油与助燃气体充分混合，然后点燃燃烧，释放出大量的热量并导致燃烧产物的温度急剧上升高而剧烈的膨胀，形成高温高压空气团。空气质量通过拉瓦尔喷嘴加速以产生冲击波，该冲击波持续为喷涂的粉末提供热量和动能。
1）更少的热量输入。与等离子喷涂和电弧喷涂等热喷涂技术相比，HVOF的火焰温度更低（600K-2200K可调）。较低的火焰温度可确保涂层在喷涂过程中不会被氧化，并防止纳米颗粒的生长。同时，较低的火焰温度可防止基材变形。
2）更高的粒子速度。喷洒的颗粒通过枪管后，通常会加速到3-5马赫锥的速度。高速粒子到达基材，与基材碰撞并变形以形成致密涂层。通常情况下，颗粒速度越高，颗粒的扁平化效果越好，粘结强度越高。 HVOF热喷涂技术颗粒的飞行速度明显优于其他热喷涂技术。在HVOF技术中，超音速火焰流会加速颗粒，而其他热喷涂技术则使用压缩气体使颗粒到达基材表面。
3）更高的沉积效率。 与刷涂，PVD，CVD和溅射镀膜等涂层制备技术相比，HVOF技术可以在更短的时间内制备出满足要求厚度的涂层，而上述其他喷涂技术通常需要数小时才能完成。 完全的。
4）喷涂限制小。 HVOF技术不仅可以在户外喷涂大型工件，还可以喷涂小工件，喷涂厚度是可控的。
5）该技术目前的缺点主要集中在：难以喷涂复杂零件； 喷涂环境恶劣 喷涂成本太高。
2铝基耐磨涂层的结合机理
形成耐磨涂层的过程通常包括以下过程：喷射颗粒的加热和熔化过程，桶中液滴的加速过程，桶中液滴的飞行过程以及液滴到达表面的过程。基材的表面并与基材相互作用。材料碰撞并变形并沉积在基板上。
不同的喷涂参数和工艺决定了涂层的组合。涂层与基材的结合主要包括冶金结合，机械结合，扩散结合和物理结合。
1）冶金结合：冶金结合是化学结合的结合，通常以两种方式。一种是在涂层和基底之间形成过渡层化合物以实现粘结。另一种是在过渡层中形成固溶体以形成键。与其他粘结方法相比，冶金粘结具有最高的粘结强度。
2）机械粘接：也称为机械铆接。粗化处理后，高速飞散的熔融粒子飞向基板表面，并与基板碰撞。熔融颗粒在冲击作用下变平，并散布在基材表面上。熔融颗粒在随后的冷凝过程中收缩并咬住基板表面上的凸块，从而形成机械结合。
3）扩散键合：熔融粒子与基板剧烈碰撞后，大量的动能转化为热能，局部接触点的温度达到基板的熔点以上，发生局部熔融。颗粒中的元素和基板的元素在微熔点彼此扩散，从而形成扩散键。
4）物理组合：当高速粒子与基板的极其清洁的表面接触时，粒子的高速使得有可能在原子晶格常数（<0.5nm）的范围内飞行，即粒子充分润湿基材，颗粒处于范德华力状态下，在力的作用下形成物理键。
