高速燃气喷涂:设备、工艺与应用

本书是有关材料科学与表面工程领域中广泛应用的高速燃气喷涂技术的研究应用专著。主要内容由工艺原理、设备配置、应用实践三大部分组成，具体包括高速燃气喷涂技术的燃烧机理、气流动力学特性及喷涂粒子的加热与加速过程，形成高性能涂层的本质原因；高速燃气喷涂设备的组成结构、关键部件及工作原理；大量实例展示高速燃气喷涂技术在石油行业、航空航天、钢铁行业、包装机械行业、电力行业、海洋腐蚀、造纸行业等的应用成果，分析其在不同工况条件下的性能表现及优化策略。本书读者对象为从事热喷涂事业的相关研发、教学、应用人员，尤其对从事热喷涂应用的相关企业，将起到很好帮助与指导作用。

翟岗，热喷涂技术专家，东方润鹏科技（北京）集团有限公司创始人。技术创业二十年，驱动行业升级自2000年创立企业以来，始终深耕热喷涂技术产业化领域，成功搭建起横跨欧美的技术转化桥梁。与美国、瑞士、加拿大、芬兰等多家国际知名热喷涂企业有着深层次的合作，并成立合资示范厂，在国内热喷涂行业拥有广泛的客户基础。累计为航空航天、能源装备等领域的百余家企业提供工艺解决方案。突破环保涂层技术壁垒2013年起，组建研发团队聚焦高速燃气喷涂（HVAF）技术创新，历时5年攻克“去铬化”涂层技术难题。2018年主导开发闪钨涂层技术，通过纳米结构设计与工艺创新，实现涂层耐磨性较传统电镀铬提升约40%、盐雾试验耐腐蚀寿命突破600小时，成功应用于石油、新能源、煤炭等领域。产业化领军与行业赋能2024年联合中国机械工程学会等起草并发布“磨粉机磨辊闪钨涂层制备技术规范”，构建了“技术研发—标准制定—产业推广”的完整创新链。2024年联合佛山微轧钢材贸易有限公司成功研发“热轧带钢差速平整除锈”并获得中科合创（北京）科技成果评价中心“国际领先”成果评价；填补“热轧钢板差速平整除锈方法和装置”的行业空白。马文，教授，博士生导师，2006年毕业于北京航空航天大学材料学专业，获工学博士学位。2006—2007年于德国于利希研究中心从事博士后研究工作，2009年和2014年分别于美国北伊利诺伊大学和康涅狄格大学进行短期访问研究工作。现任内蒙古自治区新材料与表面工程重点实验室主任。获得教育部新世纪优秀人才、草原英才、内蒙古自治区突出贡献专家、内蒙古自治区高校优秀青年科技领军人才、内蒙古自治区优秀科技工作者等荣誉称号。担任全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会副主任委员，中国表面工程协会第七届理事会理事，中国稀土学会第七届铸造合金专业委员会副主任委员，中国腐蚀与防护学会第十届高温专业委员会委员，中国稀土学会第七届热防护材料专业委员会委员，材料与器件科学家智库航空航天材料专家委员会委员，中国农业机械学会材料与制造技术分会第十届委员，中国复合材料学会复合材料表面与薄膜专业委员会委员，《热喷涂技术》期刊编辑委员会委员，中国稀土学会第七届理事会专家库专家，内蒙古自治区建材产品标准化技术委员会委员。主要从事稀土陶瓷热障涂层材料的研发，以及新型涂层制备技术的开发及推广应用。近年来作为项目负责人主持了国家自然科学基金4项、内蒙古科技重大专项、省部级科研项目多项。发表论文100余篇，其中被SCI收录70余篇；申报国家发明专利39件，其中授权23件；获得内蒙古自治区自然科学奖一等奖（2016年）。

第1章 热喷涂技术概述 1.1 起源和原理 1.2 热喷涂技术优点与局限性 1.3 热喷涂技术的分类 1.3.1 火焰类 1.3.2 电弧类 1.3.3 电热类 1.3.4 激光类 1.4 热喷涂技术的应用 1.5 热喷涂技术的发展趋势 1.5.1 喷涂材料 1.5.2 喷涂设备 1.5.3 研究和开发工作 参考文献 第2章 超声速火焰喷涂 2.1 原理 2.2 超声速火焰喷涂技术的应用 2.3 超声速火焰喷涂的优势和局限性 2.3.1 超声速火焰喷涂的优势 2.3.2 超声速火焰喷涂的局限性 2.3.3 HVAF和HVOF的对比 参考文献 第3章 高速燃气喷涂系统 3.1 AcuKote超声速火焰喷涂系统及喷枪参数 3.2 AcuKote - HVAF 3.2.1 基本性能 3.2.2 涂层性能 3.2.3 工艺参数 3.2.4 优化方案 第4章 高速燃气喷涂设备细节要点 4.1 高速燃气喷涂成套设备构成 4.2 送粉器 4.3 喷嘴 4.4 内孔喷涂 4.5 Kermetico HVAF AK04ID喷枪应用案例 第5章 高速燃气喷涂耐腐蚀涂层 5.1 耐腐蚀性能测试 5.1.1 KMC腐蚀试验 5.1.2 水滴腐蚀试验 5.2 HVAF耐蚀涂层的研究现状 参考文献 第6章 高速燃气喷涂耐磨涂层 6.1 常见的耐磨涂层 6.2 高速燃气喷涂耐磨涂层的研究现状 参考文献 第7章 高速燃气喷涂应用及其案例 7.1 高速燃气喷涂技术在石油行业的应用 7.1.1 应用概述 7.1.2 具体研究应用 7.1.3 应用展望