一、什么是白刚玉?

二、作为喷涂材料的关键特性
极高的硬度:莫氏硬度达到9.0,仅次于金刚石和碳化硅。这使得涂层具有极其优异的耐磨损性能,尤其是耐滑动磨损和磨粒磨损。
高化学稳定性:对酸、碱、溶剂和熔融金属具有极好的耐腐蚀性和抗氧化性。在高温下也能保持稳定。
优异的绝缘性:涂层是优良的电绝缘体,常用于需要电气隔离的场合。
高熔点:约2050°C,这保证了它在高温环境下仍能保持涂层结构和性能。
耐高温性:虽然长时间在非常高的温度下(如超过1500°C)可能会发生相变,但在1200°C以下的环境中,其性能非常稳定。
原料成本相对较低:相比于碳化钨、氧化锆等高端材料,白刚玉粉末的成本更具竞争力。

三、主要应用领域
耐磨损涂层
机械密封环:在泵、压缩机等旋转设备中,提供硬质、光滑且耐磨损的密封面。
轴类、辊类表面:修复并强化各种辊轴,提高其耐磨损寿命。
阀门组件:球阀、闸阀的密封面,抵抗流体介质的冲蚀和磨损。
耐腐蚀与化学防护
化工泵、反应釜内壁:保护金属基体免受腐蚀性化学介质的侵蚀。
石油工业部件:在存在腐蚀介质的环境中工作的设备部件。
电绝缘涂层
半导体制造设备:作为静电吸盘(ESC)的绝缘层。
高频焊接辊:表面喷涂白刚玉以实现绝缘。
其他需要绝缘的机械部件。
特殊功能涂层
防粘涂层:因其表面光滑且化学惰性,可用于防止物料粘连的场合,如塑料模具、食品加工设备(需确保涂层致密无毒)。
热障涂层的粘结底层:有时会用作氧化锆热障涂层与金属基体之间的过渡层,但其热膨胀系数匹配性不如NiCrAlY等金属粘结层。
四、常用的热喷涂工艺
大气等离子喷涂(APS)
最常用的工艺。等离子弧产生的高温(超过10000°C)可以瞬间完全熔化白刚玉粉末,形成致密、结合强度高的涂层。
优点:涂层质量好,孔隙率低(可控制在2-5%),结合强度高。
缺点:设备投资大,需要稳定的工艺参数控制。
超音速火焰喷涂(HVOF/HVAF)
虽然HVOF更常用于金属碳化物材料,但也可用于喷涂白刚玉。它能产生高动能和相对较低的热量,形成非常致密、结合力极强的涂层。
优点:涂层极其致密,结合强度非常高。
缺点:对粉末粒度要求更严格,成本较高。
爆炸喷涂(D-Gun)
能产生最高结合强度和最低孔隙率的涂层,但设备昂贵,生产效率低,通常用于极其关键的部件。


