Lớp phủ là gì

Lớp phủ là một lớp màng liên tục rắn có được bằng một lớp phủ - thời gian. Nó là một lớp nhựa mỏng được phủ trên kim loại, vải, nhựa và các chất nền khác nhằm mục đích bảo vệ, cách nhiệt và trang trí. Lớp phủ có thể ở thể khí, lỏng hoặc rắn. Loại và trạng thái của lớp phủ thường được xác định tùy theo chất nền sẽ được phun.

giới thiệu

Có nhiều tên khác nhau tùy theo loại lớp phủ được sử dụng. Ví dụ, lớp phủ của sơn lót được gọi là lớp sơn lót, và lớp phủ của lớp sơn phủ ngoài được gọi là lớp topcoat. Lớp phủ thu được từ các lớp phủ thông thường mỏng, khoảng 20 50 micron, trong khi lớp phủ dạng sệt dày có thể thu được lớp phủ có độ dày hơn 1mm tại một thời điểm. Nó là một lớp nhựa mỏng được phủ trên kim loại, vải, nhựa và các chất nền khác để bảo vệ, cách nhiệt, trang trí và các mục đích khác.

High temperature electrical insulation coating is outside the conductor made of copper, aluminum and other metals, or with insulating paint, plastic, rubber and other insulating coatings. However, insulating paints, plastics and rubber are afraid of high temperature. Generally, they will be concentrated and lose their insulating properties when they exceed 200 degree . And many wires need to work at high temperature. What should we do? Yes, let the high-temperature electrical insulation coating help. This coating is actually a kind of ceramic coating. In addition to maintaining the electrical insulation performance at high temperature, it can also be closely "united" with the metal conductor to achieve "seamless". If you wrap the conductor seven times and eight times, they will not separate. This coating is very dense. Apply it, If two wires with large voltage difference touch together, breakdown will not occur.

Lớp phủ cách điện nhiệt độ cao có thể được chia thành nhiều loại theo thành phần hóa học của chúng. Ví dụ, các lớp phủ boron nitride hoặc alumina và đồng florua trên bề mặt của dây dẫn graphit vẫn có hiệu suất cách điện tốt ở 400 độ. Lớp men trên dây dẫn kim loại có thể đạt đến 700 độ, lớp phủ chất kết dính vô cơ gốc phốt phát có thể đạt đến 1000 độ và lớp phủ alumina phun plasma vẫn có thể duy trì hiệu suất cách điện tốt ở 1300 độ.

Lớp phủ cách điện nhiệt độ cao đã được sử dụng rộng rãi trong điện, động cơ, thiết bị điện, điện tử, hàng không, năng lượng nguyên tử, công nghệ vũ trụ, v.v.

sự phân loại

Theo phương pháp phân loại lớp phủ phun nhiệt của fnlongo ở Hoa Kỳ, lớp phủ có thể được chia thành:

1. Lớp phủ chống mài mòn

Nó bao gồm chống mài mòn bám dính, lớp phủ chống mòn mỏi bề mặt và lớp phủ chống xói mòn. Trong một số trường hợp, có các lớp phủ chống mài mòn ở nhiệt độ thấp (< 538="" ℃)="" and="" high="" temperature="" (538="" ~="" 843="">

2. Lớp phủ chống oxy hóa và chịu nhiệt

Lớp phủ bao gồm các lớp phủ được áp dụng trong quá trình nhiệt độ cao (bao gồm khí quyển ôxy hóa, khí ăn mòn, xói mòn trên 843 độ và rào cản nhiệt) và quá trình kim loại nóng chảy (bao gồm kẽm nóng chảy, nhôm nóng chảy, sắt thép nóng chảy, đồng nóng chảy).

3. Lớp phủ chống ăn mòn trong khí quyển và ngâm nước

Ăn mòn khí quyển bao gồm ăn mòn do khí quyển công nghiệp, khí quyển Muối và khí quyển hiện trường; Ăn mòn ngâm bao gồm ăn mòn do uống nước ngọt, không uống nước ngọt, nước ngọt nóng, nước mặn, hóa chất và chế biến thực phẩm.

4. Lớp phủ dẫn điện và điện trở

Lớp phủ được sử dụng để dẫn điện, điện trở và che chắn.

5. Khôi phục kích thước lớp phủ

Lớp phủ được sử dụng cho sắt - (thép cacbon có thể gia công và mài được và thép chống ăn mòn -) và kim loại đen không - (niken, coban, đồng, nhôm, titan và hợp kim của chúng ) Mỹ phẩm.

6. Lớp phủ kiểm soát khoảng cách cho các thành phần cơ khí

Lớp phủ có thể mài được.

7. Lớp phủ chống hóa chất

Ăn mòn hóa học bao gồm sự ăn mòn của các loại axit, kiềm, muối, các chất vô cơ khác nhau và các phương tiện hóa học hữu cơ khác nhau.

Trong số các chức năng của lớp phủ ở trên, lớp phủ - chống mài mòn, lớp phủ - chống oxy hóa - chịu nhiệt và chống ăn mòn hóa học - có liên quan chặt chẽ đến việc sản xuất công nghiệp luyện kim.

ứng dụng

Lớp phủ cacbua xi măng

Trong quá trình cắt, hiệu suất của dụng cụ có tác động quyết định đến hiệu quả cắt, độ chính xác và chất lượng bề mặt. Luôn luôn có sự mâu thuẫn giữa hai chỉ số quan trọng về hiệu suất của dụng cụ bằng cacbua xi măng - độ cứng và độ bền. Vật liệu có độ cứng cao có độ bền thấp, và việc cải thiện độ bền thường phải trả giá là giảm độ cứng. Để giải quyết mâu thuẫn này trong vật liệu cacbua xi măng và cải thiện tốt hơn hiệu suất cắt của dụng cụ cắt, một phương pháp hiệu quả hơn là sử dụng các công nghệ phủ khác nhau để phủ một hoặc nhiều lớp vật liệu có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn cao trên ma trận cacbua xi măng.

Là một rào cản hóa học và nhiệt, lớp phủ trên bề mặt của dụng cụ cacbua xi măng làm giảm mài mòn miệng núi lửa của dụng cụ cacbua xi măng, có thể cải thiện đáng kể hiệu quả gia công, cải thiện độ chính xác gia công, kéo dài tuổi thọ của dụng cụ và giảm chi phí gia công.

Đặc điểm của lớp phủ là màng phủ được kết hợp với ma trận dụng cụ để cải thiện khả năng chống mài mòn của dụng cụ mà không làm giảm độ dẻo dai của ma trận, do đó giảm hệ số ma sát giữa dụng cụ và phôi và kéo dài tuổi thọ. của công cụ. Ngoài ra, do độ dẫn nhiệt của bản thân lớp phủ thấp hơn nhiều so với ma trận công cụ và vật liệu gia công, nó có thể làm giảm hiệu quả nhiệt sinh ra do ma sát, tạo thành một rào cản nhiệt và thay đổi đường dẫn thất thoát nhiệt, để giảm tác động nhiệt và tác động lực giữa dụng cụ và phôi, dụng cụ và vết cắt, đồng thời cải thiện hiệu quả hoạt động sử dụng của công cụ.

Nghiên cứu về cơ chế mài mòn của dụng cụ cho thấy rằng nhiệt độ tối đa của lưỡi dao có thể đạt tới 900 độ ở tốc độ cắt - cao. Lúc này, mòn dao không chỉ là mòn ma sát cơ học (mòn lưng dao) mà còn là mòn liên kết, mòn khuếch tán, mòn oxy hóa ma sát (mòn mép dao và mòn lưỡi liềm) và mòn mỏi. Năm loại mài mòn này ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của dụng cụ.

Lớp phủ dụng cụ

Công nghệ phủ dụng cụ nói chung có thể được chia thành công nghệ lắng đọng hơi hóa học (CVD) và công nghệ lắng đọng hơi vật lý (PVD), được xem xét như sau.

1, Phát triển công nghệ CVD

Since the 1960s, CVD technology has been widely used in the surface treatment of cemented carbide indexable tools. Because the metal source required for CVD process vapor deposition is relatively easy to prepare, the deposition of single-layer and multi-layer composite coatings such as tin, tic, TiCN, tibn, TiB2 and Al2O3 can be realized. The bonding strength between the coating and the substrate is high, and the film thickness can reach 7 9 μ m. Therefore, by the middle and late 1980s, 85 percent of cemented carbide tools in the United States had been treated with surface coating, of which CVD coating accounted for 99 percent ; By the mid-1990s, CVD coated cemented carbide blades still accounted for more than 80 percent of coated cemented carbide tools. Although CVD coating has good wear resistance, CVD process also has its inherent defects: first, the process treatment temperature is high, which is easy to reduce the bending strength of tool materials; Second, the film is in a state of tensile stress, which is easy to cause microcracks when the tool is used; Third, the exhaust gas and waste liquid discharged by CVD process will cause great environmental pollution, which conflicts with the green manufacturing concept strongly advocated at present. Therefore, since the mid-1990s, the development and application of high-temperature CVD technology have been restricted to a certain extent.

In the late 1980s, Krupp The low temperature chemical vapor deposition (PCVD) technology developed by widia has reached the practical level, and its process temperature has been reduced to 450 650 degree , which effectively inhibits η Phase can be used for tin, TiCN and tic coatings of thread cutters, milling cutters and molds, but so far, PCVD process is not widely used in the field of tool coating.

In the mid-1990s, the new technology of medium temperature chemical vapor deposition (mt-cvd) revolutionized the CVD technology. Mt-cvd technology is a new process that uses C / N-containing organic acetonitrile (CH3CN) as the main reaction gas to decompose and chemically react with TiCl4, H2 and N2 at 700 900 degree . The coating with dense fibrous crystalline morphology can be obtained by mt-cvd technology, and the coating thickness can reach 8 10 μ m. This coating structure has high wear resistance, thermal shock resistance and toughness, and can deposit Al2O3, tin and other materials with good high-temperature oxidation resistance, low affinity with processed materials and good self-lubricating performance on the blade surface through high-temperature chemical vapor deposition (ht-cvd).

Lưỡi phủ cvd Mt - thích hợp với tốc độ cao, nhiệt độ cao, tải lớn và cắt khô, và tuổi thọ của nó có thể dài gấp đôi so với lưỡi phủ thông thường. Hiện tại, công nghệ CVD (bao gồm mt - cvd) chủ yếu được sử dụng cho lớp phủ bề mặt của dụng cụ tiện cacbua xi măng. Các dụng cụ được tráng phủ thích hợp để gia công thô tốc độ cao - và gia công bán hoàn thiện các vết cắt vừa và nặng. Nó cũng có thể được thực hiện bằng công nghệ CVD - phủ Al2O3, mà công nghệ PVD hiện nay rất khó thực hiện, vì vậy công nghệ phủ CVD vẫn đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình cắt khô.

2, Phát triển công nghệ PVD

Công nghệ PVD xuất hiện vào cuối những năm 1970. Bởi vì nhiệt độ xử lý quá trình của nó có thể được kiểm soát dưới 500 độ, nó có thể được sử dụng làm quá trình xử lý cuối cùng cho lớp phủ của các dụng cụ thép có tốc độ - cao. Vì hiệu suất cắt của các dụng cụ thép có tốc độ - cao có thể được cải thiện đáng kể bằng cách sử dụng quy trình PVD, công nghệ này đã nhanh chóng được phổ biến từ những năm 1980. Vào cuối những năm 1980, tỷ lệ lớp phủ PVD của các dụng cụ thép có tốc độ cao - phức tạp ở các nước công nghiệp phát triển đã vượt quá 60%.

Việc ứng dụng thành công công nghệ PVD trong lĩnh vực công cụ cắt thép tốc độ cao - đã thu hút được sự chú ý lớn trong ngành công nghiệp sản xuất trên toàn thế giới. Trong khi cạnh tranh để phát triển thiết bị phủ có hiệu suất - cao và độ tin cậy cao, mọi người cũng đã tiến hành nhiều hơn trong - nghiên cứu chuyên sâu về việc mở rộng lĩnh vực ứng dụng của nó, đặc biệt là trong các dụng cụ cắt bằng gốm và cacbua. Kết quả cho thấy so với quy trình CVD, quy trình PVD có nhiệt độ xử lý thấp hơn và không ảnh hưởng đến độ bền uốn của vật liệu dụng cụ dưới 600 độ; Trạng thái ứng suất bên trong của màng là ứng suất nén, thích hợp hơn cho việc phủ các dụng cụ chính xác và phức tạp bằng xi măng cacbua; Quy trình PVD không có tác động xấu đến môi trường và phù hợp với định hướng phát triển sản xuất xanh hiện đại.

Với sự ra đời của kỷ nguyên gia công tốc độ - cao, tỷ lệ ứng dụng của các dụng cụ thép có tốc độ - cao đã giảm dần và tỷ lệ ứng dụng của các dụng cụ bằng cacbua xi măng và dụng cụ bằng gốm đã tăng lên, điều này đã trở thành một xu hướng tất yếu. Do đó, các nước phát triển công nghiệp đã cam kết nghiên cứu công nghệ phủ PVD của các dụng cụ bằng cacbua xi măng từ đầu những năm 1990, và đã đạt được tiến bộ đột phá vào giữa - những năm 1990, công nghệ phủ PVD đã được sử dụng rộng rãi trong xử lý lớp phủ của dao phay kết thúc bằng xi măng cacbua, mũi khoan, mũi khoan bước, mũi khoan lỗ dầu, doa, vòi, dao phay có thể chỉ mục, dao cắt hình đặc biệt, dao hàn, v.v.