Semburan sejuk, juga dikenali sebagai semburan dinamik gas sejuk (CGD), adalah teknologi salutan permukaan maju berdasarkan aerodinamik. Ia menggunakan gas tekanan tinggi untuk mendorong zarah pepejal untuk kelajuan yang sangat tinggi, menyebabkan mereka menjadi substrat apabila kesan dan deposit untuk membentuk salutan. Teknologi ini bukan sahaja cekap tetapi juga mesra alam, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi. Berikut adalah pandangan terperinci bagaimana semburan sejuk berfungsi.
Thesemburan sejukProses melibatkan menggunakan gas termampat sebagai medium yang mempercepatkan untuk mendorong zarah serbuk yang berkisar antara 5 hingga 45 mikrometer. Zarah -zarah ini dipercepatkan kepada kelajuan supersonik (pada suhu dari suhu bilik hingga 600 ° C) dalam keadaan pepejal sepenuhnya sebelum memberi kesan kepada substrat. Apabila kesan, tenaga kinetik zarah ditukar menjadi ubah bentuk plastik, ketegangan, dan akhirnya panas. Ini mengakibatkan zarah -zarah yang mematuhi substrat dan membentuk salutan padat.
Teknologi semburan sejuk boleh diklasifikasikan secara meluas kepada dua kategori berdasarkan tekanan gas yang mendorong: tekanan tinggi (di atas 1 MPa) dan tekanan rendah (di bawah 1 MPa) semburan.
Dalam proses ini, gas termampat dibahagikan kepada dua aliran. Satu aliran melalui pemanas, sementara yang lain melewati saluran suapan serbuk.
Kedua-dua aliran gas bercampur dan berkembang melalui muncung de-laval untuk membentuk aliran serbuk gas supersonik.
Zarah serbuk kemudiannya terjejas pada kelajuan tinggi ke substrat, mendepositkan untuk membentuk salutan tebal.
Proses ini lebih mudah dan memerlukan peralatan mudah alih.
Gas termampat yang dipanaskan secara langsung memasuki muncung, di mana ia menumpu dengan zarah serbuk masuk dan menyemburkannya ke substrat.
Oleh kerana tekanan semburan yang lebih rendah, gas pembawa, dan suhu pemanasan, salutan yang dihasilkan oleh semburan sejuk tekanan rendah cenderung mempunyai ketumpatan yang lemah dan ikatan interfacial yang lemah. Oleh itu, permohonannya terhad kepada bahan -bahan seperti Cu, Al, dan aloi mereka untuk peningkatan permukaan dan pembaikan.
Semburan sejukBoleh digunakan untuk mendepositkan pelbagai bahan, termasuk logam, plastik, dan seramik, menjadikannya sangat serba boleh.
Lapisan yang dibentuk biasanya sangat tahan karat dan tahan haus, melindungi substrat dan memperluaskan jangka hayatnya.
Semburan sejuk agak mesra alam, kerana serbuk yang disembur boleh dikitar semula dan digunakan semula.
Lapisan mempunyai tekanan sisa yang rendah, yang mampatan, membolehkan penyediaan lapisan tebal.
Komposisi kimia dan mikrostruktur salutan boleh tetap konsisten dengan bahan mentah, mengelakkan pengoksidaan, pembakaran aloi, dan pertumbuhan bijirin. Ini menjadikan semburan sejuk sesuai untuk bahan sensitif termal dan logam aktif.
Prestasi salutan semburan sejuk dipengaruhi oleh beberapa faktor:
Ini termasuk keadaan gas, reka bentuk muncung, dan dinamik semburan.
Pengagihan saiz zarah serbuk mempengaruhi halaju zarah dan halaju kritikal.
Jenis dan sifat bahan serbuk memberi kesan kepada kualiti salutan.
Halaju kritikal secara tradisinya digunakan untuk mengukur prestasi semburan, tetapi halaju kesan zarah juga memainkan peranan penting.
Faktor -faktor seperti bahan muncung dan kaedah penyejukan boleh menjejaskan kecekapan semburan dengan mencegah penyumbatan muncung.
Teknologi semburan sejuk telah menemui aplikasi yang meluas dalam pelbagai industri kerana kelebihannya:
Coatings untuk rintangan haus yang dipertingkatkan, rintangan kakisan, dan penebat haba.
Peningkatan permukaan dan pembaikan komponen.
Coatings untuk perlindungan kakisan dalam persekitaran yang keras.
Coatings untuk implan dan alat pembedahan yang memerlukan biokompatibiliti yang tinggi.
