超音速喷涂是利用热源加热喷涂材料使其熔化或半熔化,然后以一定的速度喷涂沉积在经过预处理的基体表面形成涂层的方法。超音速喷涂技术可以在一般材料的基础上,制作一个特殊的工作表面,实现防腐、耐磨、减摩、耐高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系列功能,从而达到节材节能的目的。我们称这种特殊的工作表面涂层和制作涂层的工作方法为超音速喷涂。超音速喷涂技能是外墙工艺技能的重要组成部分,约占外墙工程技能的三分之一。
超音速喷涂加工技术的特点:由于热源温度范围宽,可超音速喷涂的涂层材料几乎包括所有固体工程材料,如金属、合金、陶瓷、金属陶瓷、塑料及其复合材料等。从而可以赋予基材多种功能(如耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、绝缘、隔热、生物相容性、红外吸收等。超音速喷涂过程中,基材表面受热程度小且可控,因此可喷涂在各种材料上(如金属、陶瓷、玻璃、布、纸、塑料等。而且对基板的排列和功能几乎没有影响,工件的变形也很小。设备简单,操作灵敏。可用于大面积喷涂大型部件,或指定部位。可以在工厂车间超音速喷涂,也可以在室外现场施工。超音速喷涂作业工序少,施工时间短,效率高,比较经济。随着超音速喷涂应用要求和范围的进步,特别是超音速喷涂技能的进步,如喷涂设备的能量越来越大、越来越精密,涂层材料的种类越来越多、功能越来越进步超音速喷涂技能在近十几年得到了迅速发展,不仅应用范围大大扩展,而且技能也从早期的一般防护涂层的制备发展到各种功能涂层的制备。从单个工件的修复到产品的批量生产;从单一涂层制备到喷涂系统工程包括产品失效分析、表面预处理、涂层材料和设备的研发和选择、涂层系统规划和涂层后处理;在数据外观科学领域已经成为一门非常热闹的学科,并在现代工业中逐渐形成了铸造、锻造、焊接、热处理等独立的数据处理技能。超音速喷涂已成为工业部门保存宝贵数据、节约能源、提高产品质量、延长产品使用寿命、降低成本、提高工作效率的重要技术手段,广泛应用于国民经济的各个领域。
超音速喷涂的分类方法:作为一门新兴的实用工程技能,目前还没有标准的分类方法。一般按热源的种类、喷涂材料的形状、涂层的作用来分类。例如,涂层按功能可分为耐腐蚀、耐磨、隔热涂层,按加热结合方式可分为喷涂和喷熔:前者是指本体不熔化,涂层与基体形成机械结合;在后一种情况下,涂层被再加热和再熔化,并且涂层和基底相互溶解和分散以形成冶金结合。通常接触较多的一种分类方法是根据加热和喷涂材料的热源种类进行分类,可分为:火焰,包括火焰喷涂、爆炸喷涂和超音速喷涂;电弧,包括电弧喷涂和等离子喷涂;电热法,包括电爆炸喷涂、感应加热喷涂和电容放电喷涂;激光:激光喷涂。