冷喷涂选用什么工作气体

07月30日 17:13 144

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气体或气源的选择首先考虑其加速效果,即对于某种材料颗粒和某种材料基板的组合是否能够达到临界速度而实现有效沉积,在此基础上气体的成本、安全性及活性等也是重要因素。

对于不同的气体,比热[容]比γ越大,相对分子质量越小,可以使气流加速更加显著,因此,使用单原子气体He比双原子N2喷涂的效果更好。在常压和15℃条件下,常用几种气体中的声速即加速效果由小到大的顺序是:氩气319m/s,空气343m/s,氮气349m/s,氦气989m/s,氢气1303m/s。其中,虽然氢气加速效果最好,但其属于易燃易爆气体,储存、搬运和使用受到很大限制,而且价格较高;氩气加速效果不好且价格高;空气价格便宜,加速效果一般且所含氧气在高温使用时会造成涂层材料的氧化;氮气价格不贵、加速效果较好且在高温下对多数材料保持惰性,但在高温下可能与Ti及其合金发生反应形成氮化物;氦气的加速效果很好但价格昂贵。可见,实际中普遍使用的是氮气,其次是氦气及氦、氮混合气体,使用时应根据涂层材料特点及喷涂要求进行选择。

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