镍包铝粉末和铝包镍粉末的区别-热喷涂技术交流论坛

镍包铝粉末和铝包镍粉末的区别

陈辉   ·   发表于 6月前   ·   技术交流

镍铝粉可以说是热喷涂中最常用的一种粉,常用来打底层,也常用来修复尺寸。

 

镍铝系粉中又有镍包铝粉末和铝包镍粉末,读起来也挺拗口的,这两种粉末有什么区别呢?在功能上又有哪些不同?这可能是很多人搞不明白的一件事,在过去的几年中,我一直搞不清楚,偶尔在一些粉末厂家的口里听到些只言片语:如两种粉末差不多,都可以用来...,镍包铝粉末喷涂时有烟尘,对人体健康不好,一般用镍包铝打底层,用铝包镍修复尺寸...

不知道是同行们知识保留呢,还是压根也搞不清楚?反正这些年问了很多人,就得出上面的一些回答。

 

通过我多少次的锲而不舍的求根问底,查阅资料,并买来两种粉进行分析,自我感觉了解了一些,下面就大致说说。

 

镍包铝,顾名思义,就是铝外面包一层镍,成分为镍80%,铝20%。


铝包镍,在镍芯核外面包裹一层铝粉,成分为镍95%,铝5%。


这是结构和成分的差别,那么这些差别对涂层有什么影响呢?从镍铝相图上来看。如果在平衡状态下,从相图分析,镍包铝最终反应完成应为AlNi3,铝包镍最终反应完成应为α-Ni。


但是热喷涂过程不是一个热平衡的过程,粉末在焰流中瞬间加热,因此在喷涂中的反应比较复杂。大家都知道,镍铝在加热的过程中有一个放热过程,从文献上得知,镍包铝放热温度区间在680~715℃,铝包镍的放热温度区间在638~720℃。

 

从结构上来分析,镍包铝粉末在加热中,首先外层的镍被加热,传导给里面的铝,由于镍的熔点在1453℃,铝的熔点在660℃,因此内部的铝达到熔点后与临近的镍剧烈反应,起初是富铝反应,生成Al3Ni,随着反应的持续,会生成Al3Ni2AlNi3,同时因为在大气中喷涂,也会有一些氧化物NiO,Al2O3,由于反应剧烈,喷涂过程中产生大量烟尘。


铝包镍粉末加热过程中,表面的铝粉首先被加热,一部分被氧化,一部分与镍芯核发生放热反应,此时放热反应在粉末外围,且铝粉含量不高,反应不会太剧烈,反应最初瞬间也是富铝反应,生成生成Al3Ni,持续反应会生成Al3Ni2AlNi3。成分中的镍占比为95%,因此在涂层中,大部分相为镍的固溶体。


以上是理论分析,涂层最终成分及相结构还要和喷涂工艺结合起来。如有条件,可以对涂层进行XRD检测,看看涂层有哪些相。

 

因为涂层的成分及相结构不同,所以涂层的物理性能有一定的差异,如使用温度有较大差别,涂层的硬度、韧性有差别等。

本文是针对理想状态下的粉末进行描述,实际上很多厂家的粉末是包覆不理想的


理想状态,铝包镍



实际情况,铝包镍

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