1. 工业设备耐磨防护
泵、阀门及管道
白刚玉涂层用于输送磨蚀性介质(如矿浆、水泥、化工液体)的部件表面,显著延长使用寿命。例如:
离心泵叶轮:涂层可减少固体颗粒冲刷造成的磨损。
球阀密封面:提升耐颗粒磨损和腐蚀性能。
技术优势:通过热喷涂(如等离子喷涂)形成致密涂层,孔隙率低,结合强度高。
2. 航空航天与燃气轮机
涡轮叶片及发动机部件
白刚玉作为热障涂层的组成部分(常与氧化锆复合),保护金属基体免受高温气流冲蚀和颗粒磨损。
3. 矿山机械与工程机械
破碎机辊面、挖掘机铲齿
采用火焰喷涂或电弧喷涂白刚玉涂层,抵抗矿石、砂石的剧烈磨损。
案例:煤矿输送机螺旋叶片涂层寿命可提高3-5倍。
4. 造纸与印刷行业
造纸烘缸表面
白刚玉涂层减少纸张摩擦和纤维粘附,同时耐蒸汽腐蚀。
印刷辊:防止油墨和溶剂侵蚀,保持表面精度。
5. 化工与能源领域
反应釜内壁、搅拌桨
抵抗酸碱介质和颗粒的双重侵蚀,替代昂贵的合金内衬。
输煤管道:火力发电厂中高硫煤输送管道的防磨解决方案。
6. 电子与半导体设备
晶圆抛光平台
白刚玉涂层用于抛光机台面,提供均匀的微米级粗糙度,减少晶圆划伤。
涂层制备工艺
热喷涂技术:
等离子喷涂:高温等离子体熔化粉末,形成高纯度涂层(厚度50-500μm)。
超音速火焰喷涂(HVOF):更高颗粒速度,涂层更致密。
冷喷涂:低温工艺避免相变,适合对热敏感基材。
溶胶-凝胶法:制备纳米级白刚玉涂层,用于精密器件。
性能优化方向
复合涂层设计:
白刚玉+碳化钨(WC):提升韧性。
白刚玉+二氧化钛(TiO₂):增强抗热震性。
纳米改性:纳米白刚玉颗粒填充微孔,降低涂层孔隙率。
后处理:激光重熔减少裂纹,提高表面光洁度。
典型数据参考
耐磨性:比普通碳钢高20-50倍(ASTM G65测试)。
结合强度:等离子喷涂涂层可达30-50 MPa(ASTM C633)。
工作温度:长期稳定使用可达1200℃(氧化环境)。