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热喷涂技术在我国航天领域的应用

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热喷涂技术在我国航天领域的应用

发布日期:2017-02-11 作者: 点击:

1.热喷涂技术简介

  热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至溶化或半溶化状态,并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法。热喷涂有多种工艺方法,如等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂和爆炸喷涂等。

  热喷涂技术应用十分广泛,选择不同性能的涂层材料和不同的工艺方法,可制备热障、可磨耗封严、耐磨密封、抗高温氧化、导电绝缘、远红外辐射等功能涂层。涂层材料几乎涉及到所有固态工程材料,包括金属、金属合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料及其它们的复合材料。热喷涂技术广泛应用于航空航天、冶金、能源、石油化工、机械制造、交通运输、轻工机械、生物工程等国民经济各个领域。


2.现代航天技术

  现代航天技术是包括运载火箭、人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等的一项综合系统工程技术。其中运载火箭是航天技术的基础,也是我国发展较为成熟并具有国际先进水平的一项技术,因此热喷涂在航天领域的应用主要指在运载火箭方面的应用。

  运载火箭是在导弹的基础上发展的,一般由2~4 级组成。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。末级有仪器舱,内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。级与级之间靠级间段连接。有效载荷装在仪器舱的上面,外面套有整流罩。


3.热喷涂技术在我国航天领域的应用

  热喷涂技术的进步在很大程度上得益于20 世纪世界航空工业的空前发展,航天工业在时间上晚于航空工业,航空领域应用较为成熟的热喷涂技术如热障涂层,可磨耗封严涂层自然就转而应用于航天领域中。我国航天领域热喷涂技术的应用开始于上世纪五十年代末,当时是用氧乙炔火焰喷涂Al2O3 涂层用于导弹鼻锥部位的热防护,以后为喷涂金属W 和ZrO2 等高熔点材料,自行研制成功等离子喷涂设备,并于七十年代初将等离子喷涂的W 和ZrO2 涂层用于我国××3 和××4 发动机燃烧室和喷管延伸段上。七十至八十年代,随着METCO 公司热喷涂设备的引进和长征-3 号火箭研究项目的启动,热喷涂技术在航天领域的应用进入第一个快速发展期,期间利用热障涂层、耐磨封严涂层等热喷涂技术解决了许多关键性技术难题,获得很好的应用。九十年代以来,一方面我国航天工业空前发展:航天载人工程、杀手锏工程、战术和战略导弹的批生产等都对热喷涂技术提出了更高的要求;另一方面热喷涂技术本身也取得了重大进展,如高速火焰喷涂技术的出现和成熟应用、超音速和大功率等离子设备的问世、热喷涂材料质量的提高等使得近十几年来热喷涂在航天领域的应用进入了第二个快速发展期。


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