F4喷涂喷嘴和电极技术及研究现状

F4喷涂喷嘴和电极技术是以直流电驱动的等离子弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并高速喷向经过预处理的基体表面，从而形成附着牢固涂层的方法。在喷枪电极（阴极）和喷嘴（阳极）之间施加一个高电压并经过高频振荡器的激发，使气体电离形成电弧。

通过特殊孔型的喷嘴时，电弧受到机械压缩，电弧截面积减小，同时受外部不断送来的冷气流和导热性很好的冷喷嘴孔道壁的冷却作用，电弧柱外围气体受到强烈冷却，温度降低，导电截面缩小，产生热收缩效应，电弧进一步被压缩，造成电弧电流只能从弧柱中心通过，电弧电流密度急剧增加，形成高压缩、高速等离子射流。喷涂粉末被送粉气载入等离子焰流（两种方式：枪外送粉和枪内送粉），使粉末很快呈熔化或半熔化状态，并高速喷射在工件表面形成致密的片状涂层。 　

三阳极等离子喷涂是在低压等离子喷涂基础上发展起来的一种新型喷涂技术，是在惰性气氛保护下，在100～1000 Pa的异常低压下运行的，可用于制造陶瓷和金属涂层。与大气压等离子体喷涂（APS）甚至低压等离子体喷涂（LPPS）相比，等离子体流的结构和沉积机理有所不同，超低压等离子喷涂涂层是由蒸气凝结而成，而不是由冲击后的扁平颗粒堆积，熔融颗粒的扩散和固化所致。与低压等离子喷涂相比，该技术工艺参数调节范围大，可实现固相、液相、气相的沉积，沉积速率低于0.5m，能获得理想层状、柱状或层柱复合结构涂层。