CN104878341A - 热喷涂粉末及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了热喷涂粉末及其应用，所述热喷涂粉末包括：隔热陶瓷粉末；以及金属粉末。该热喷涂粉末能够有效地用于形成隔热涂层，获得的隔热涂层具有优异的隔热效果的同时，兼顾一定的塑性变形能力。

Description

热喷涂粉末及其应用

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体地，涉及热喷涂粉末及其应用，更具体地，涉及热喷涂粉末，由该热喷涂粉末形成的隔热涂层，含有该隔热涂层的隔热工件，以及含有该隔热工件的压缩机。

背景技术

出于节能原因，如何提高压缩机的工作效率一直是技术改善的方向。压缩机的密闭式的机壳上设有吸气管接口和排气管接口。汽缸吸气口与吸气接口之间有锥形吸气管，压缩机工作时，低温气体从锥形吸气管被吸入到汽缸内，经过压缩后，变成高温高压的制冷剂从排气管排出。

压缩机的效率跟吸气温度息息相关，通常吸入气体的温度能维持原低温则最好，但实际工作中，各部件是互相联接的，不可能完全隔热。尤其是设置在汽缸吸气口上的吸气管，因为与汽缸吸气口过盈配合在一起，一般吸气管的材质为纯铜管，其导热性高，极为容易被汽缸导热，温度上升较快。从而导致吸气温度过高，降低压缩机制冷量，进而影响压缩机的制冷效率，不利于产品性能的进一步提升。

因而，关于提高压缩机的工作效率的研究仍有待深入。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有优异的隔热效果的热喷涂粉末及其应用。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种热喷涂粉末。根据本发明的实施例，该热喷涂粉末包括：隔热陶瓷粉末；以及金属粉末。发明人发现，该热喷涂粉末能够有效地用于形成隔热涂层，获得的隔热涂层具有优异的隔热效果的同时，兼顾一定的塑性变形能力，特别是利用该涂料在压缩机中需要隔热的工件表面形成隔热涂层时，能够大大提高压缩机的工作效率，达到节能减秏的效果，进而有利于保护环境，减少污染，同时，该隔热涂层具有良好的配合性、附着力以及密封性。

根据本发明的实施例，基于热喷涂粉末的总质量，隔热陶瓷粉末的质量分数为60-90％，优选为85％。

根据本发明的实施例，隔热陶瓷粉末的平均粒径为100微米。

根据本发明的实施例，隔热陶瓷粉末为选自GrO₃和SiO₂中的至少一种。

根据本发明的实施例，金属粉末为选自Ni、Co中的至少一种。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种隔热涂层。根据本发明的实施例，该隔热涂层是由前面所述的热喷涂粉末形成的。发明人发现，该隔热涂层具有良好的隔热效果，并兼顾一定的塑性变形能力，将该隔热涂层设置在需要隔热的工件的表面，能够有效提高工件的隔热效果，提高能源的利用效率，同时，该隔热涂层具有良好的配合性、附着力以及密封性。特别是在压缩机中需要隔热的工件表面形成隔热涂层时，能够大大提高压缩机的工作效率，达到节能减秏的效果，进而有利于保护环境，减少污染。

根据本发明的实施例，隔热涂层的隔热系数小于0.2W/(m·K)。

根据本发明的实施例，隔热涂层的厚度为0.1-0.5毫米。

在本发明的再一方面，本发明提供了一种隔热工件。根据本发明的实施例，该隔热工件包括：本体；以及前面所述的隔热涂层，隔热涂层形成在本体的表面。通过在工件表面形成隔热涂层，能够有效提高工件的隔热效果，进而提高能源的利用率，提高设备工作效率，达到节能减秏的目的。另外，本体表面的隔热涂层具有一定的塑性变形能力，使其具有优异的力学性能，能够广泛应用于多个领域。

根据本发明的实施例，隔热工件为用于压缩机的吸气管。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种压缩机。根据本发明的实施例，该压缩机包括：前面所述的隔热工件。发明人发现，根据本发明实施例的压缩机，具有优异的隔热效果，同时采用的隔热工件具有良好的力学性能，能够大大提高工作效率，达到节能减秏的效果，从而有利于保护环境，减少污染。

附图说明

图1显示了根据本发明的实施例的压缩机装配示意图；

图2显示了根据本发明的气缸截面示意图；

图3显示了根据本发明的实施例的吸气管的结构示意图；

图4显示了根据本发明的实施例的吸气管的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种热喷涂粉末。根据本发明的实施例，该热喷涂粉末包括：隔热陶瓷粉末；以及金属粉末。本领域技术人员可以理解，该热喷涂粉末还可以含有其他不可避免的杂质成分。发明人发现，该热喷涂粉末能够有效地用于形成隔热涂层，获得的隔热涂层具有优异的隔热效果的同时，兼顾一定的塑性变形能力，特别是利用该涂料在压缩机中需要隔热的工件表面形成隔热涂层时，能够大大提高压缩机的工作效率，达到节能减秏的效果，进而有利于保护环境，减少污染，同时，该隔热涂层具有良好的配合性、附着力以及密封性。

根据本发明的实施例，可以通过本领域任何已知的方法将根据本发明实施例的热喷涂粉末制成隔热涂层。在本发明的一些实施例中，可以通过热喷涂的形式，将热喷涂粉末均匀涂布于产品的表面，形成一层兼顾隔热及韧性的多孔密闭涂层。

根据本发明的实施例，基于热喷涂粉末的总质量，隔热陶瓷粉末的质量分数为60-90％。由此，有利于更好的发挥隔热功效。如果隔热陶瓷粉末的含量过低，则形成的涂层的隔热效果和力学性能较差，如果隔热陶瓷粉末的含量过高，则涂料的流动性较差，不利于形成隔热涂层，同时形成的涂层的力学性能不理想。在本发明的一个优选实施例中，基于热喷涂粉末的总质量，隔热陶瓷粉末的质量分数为85％。由此，具有该配比的热喷涂粉末形成的涂层能够达到较佳的隔热效果，且具有较好的力学性能，特别是具有适合的塑性变形能力。

根据本发明的实施例，隔热陶瓷粉末的平均粒径可以为100微米。由此，有利于提高涂层的隔热效果和力学性能，具有该粒径的隔热陶瓷粉末可以发挥优于其他粒径的隔热陶瓷粉末的隔热功效。

根据本发明的实施例，隔热陶瓷粉末的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。经过反复筛选和实验验证，发明人发现隔热陶瓷粉末可以为选自GrO₃和SiO₂中的至少一种。由此，热喷涂粉末具有较佳的隔热效果。该涂料形成的涂层能够发挥良好的隔热功效的同时，具有优异的力学性能，特别是兼顾有一定的塑性变形能力，使其具有良好的配合性、附着力及密封性。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种隔热涂层。根据本发明的实施例，该涂层是由前面所述的热喷涂粉末形成的。发明人发现，该隔热涂层具有良好的隔热效果，并兼顾一定的塑性变形能力，将该隔热涂层设置在需要隔热的工件的表面，能够有效提高工件的隔热效果，提高能源的利用效率，同时，该隔热涂层具有良好的配合性、附着力以及密封性。特别是在压缩机中需要隔热的工件表面形成隔热涂层时，能够大大提高压缩机的工作效率，达到节能减秏的效果，进而有利于保护环境，减少污染。

根据本发明的实施例，通过隔热系数检测，根据本发明实施例的隔热涂层的隔热系数小于0.2W/(m·K)。该数据说明本发明的隔热涂层具有优异的隔热效果。

根据本发明的实施例，本领域技术人员可以理解，该隔热涂层的厚度可以根据实际需要进行调整。在本发明的一些实施例中，隔热涂层的厚度可以为0.1-0.5毫米。由此，隔热涂层的隔热效果较佳，且具有理想的力学性能。如果隔热涂层的厚度过薄，则隔热效果达不到要求，如果隔热涂层的厚度过厚，则隔热效果没有明显提升，造成材料的浪费。

在本发明的再一方面，本发明提供了一种隔热工件。根据本发明的实施例，该隔热工件包括：本体；以及形成在本体的表面的前面所述的隔热涂层。本领域技术人员可以理解，隔热涂层可以设置在本体的内表面，也可以设置在本体的外表面，可以根据实际情况灵活选择。发明人发现，通过在本体表面形成隔热涂层，能够有效提高工件的隔热效果，进而提高能源的利用率，提高设备工作效率，达到节能减秏的目的。另外，本体表面的隔热涂层具有一定的塑性变形能力，使其具有优异的力学性能，能够广泛应用于多个领域。

根据本发明的实施例，隔热工件的具体种类不受特别限制，可以为任何需要隔热的工件，在本发明的一些实施例中，隔热工件可以为用于压缩机的吸气管，或者有隔热需求的各种管道。下面以用于压缩机的吸气管为例，参照图1-4，对隔热工件的结构进行说明，吸气管设置在汽缸吸气口上，与汽缸吸气口过盈配合在一起，吸气管在压缩机中的位置示意图见图1和图2，其中，图1为压缩机装配示意图，图2为气缸截面示意图。具体地，参照图3和图4，用于压缩机的吸气管可以为锥形或其他形状的管，包括本体10以及前面所述的隔热涂层20，隔热涂层20设置在本体10的外表面的结构示意图见图3，隔热涂层20设置在本体10的内表面的结构示意图见图4。通过在吸气管的表面设置隔热涂层20，可以在不改动原有结构的基础上，只对吸气管进行隔热处理，使用原工艺及结构就可以继续使用的方法，相对于原有技术，吸气管进行隔热处理后，能够有效地降低吸气过热的现象，提升能效。同时，隔热涂层20具有一定的塑性变形能力，在与汽缸吸气口过盈配合的时候，有良好的配合性以及附着力、以及密封性。需要说明的是，在形成隔热涂层20时，要对吸气管的端部预留2～5mm的长度不形成隔热涂层20，以便后续的吸气管与吸气接口的焊接。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种压缩机。根据本发明的实施例，该压缩机包括：前面所述的隔热工件。发明人发现，根据本发明实施例的压缩机，具有优异的隔热效果，且隔热工件具有良好的力学性能，能够大大提高工作效率，达到节能减秏的效果，从而有利于保护环境，减少污染。

根据本发明实施例的压缩机使用前面所述的隔热吸气管工件后，跟以往使用普通吸气管的压缩机相比，可以使吸气温度降低，提高压缩机制冷量，进而提升压缩机的制冷效率。

实施例

实施例1：

将隔热陶瓷粉末(选自GrO₃和SiO₂中的至少一种)与金属粉末混合，经过机械搅拌器搅拌均匀，得到隔热陶瓷粉末为重量百分比为85％的热喷涂粉末，其中，隔热陶瓷粉末的平均尺寸大小为100μm。将得到的热喷涂粉末注入热喷涂系统中，通过热喷涂的形式，均匀涂布于吸气管的外表面，形成一层兼顾隔热及韧性的多孔密闭涂层，膜厚为0.1mm，将得到的吸气管装配到压缩机上并进行冷量测试，结果表明，其在80℃时的可以降低铜管内壁5℃，其冷量升高1.5％，有效地提升了制冷效率。

实施例2：

将隔热陶瓷粉末(选自GrO₃和SiO₂中的至少一种)与金属粉末混合，经过机械搅拌器搅拌均匀，得到隔热陶瓷粉末为重量百分比为60％的热喷涂粉末，其中，隔热陶瓷粉末的平均尺寸大小为100μm。将得到的热喷涂粉末注入热喷涂系统中，通过热喷涂的形式，均匀涂布于吸气管的内表面，形成一层兼顾隔热及韧性的多孔的密闭涂层，膜厚为0.5mm，将得到的吸气管装配到压缩机上并进行冷量测试，获得了与实施例1类似的结果。

实施例3：

将隔热陶瓷粉末(选自GrO₃和SiO₂中的至少一种)与金属粉末混合，经过机械搅拌器搅拌均匀，得到隔热陶瓷粉末为重量百分比为90％的热喷涂粉末，其中，隔热陶瓷粉末的平均尺寸大小为100μm。将得到的热喷涂粉末注入热喷涂系统中，通过热喷涂的形式，均匀涂布于吸气管的外表面，形成一层兼顾隔热及韧性的多孔的密闭涂层，膜厚为0.3mm，将得到的吸气管装配到压缩机上并进行冷量测试，获得了与实施例1类似的结果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种热喷涂粉末，其特征在于，包括：

隔热陶瓷粉末；以及

金属粉末。

2.根据权利要求1所述的热喷涂粉末，其特征在于，基于所述热喷涂粉末的总质量，所述隔热陶瓷粉末的质量分数为60-90％，优选为85％。

3.根据权利要求1所述的热喷涂粉末，其特征在于，所述隔热陶瓷粉末的平均粒径为100微米。

4.根据权利要求1所述的热喷涂粉末，其特征在于，所述隔热陶瓷粉末为选自GrO₃和SiO₂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的热喷涂粉末，其特征在于，所述金属粉末为选自Ni、Co中的至少一种。

6.一种隔热涂层，其特征在于，是由权利要求1-5中任一项所述的热喷涂粉末形成的。

7.根据权利要求6所述的隔热涂层，其特征在于，所述隔热涂层的隔热系数小于0.2W/(m·K)。

8.根据权利要求6所述的隔热涂层，其特征在于，所述隔热涂层的厚度为0.1-0.5毫米。

9.一种隔热工件，其特征在于，包括：

本体；以及

权利要求6-8中任一项所述的隔热涂层，所述隔热涂层形成在所述本体的表面。

10.根据权利要求9所述的隔热工件，其特征在于，所述隔热工件为用于压缩机的吸气管。

11.一种压缩机，其特征在于，包括：

权利要求9或10所述的隔热工件。