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等离子喷涂纳米复合陶瓷涂层的组织结构及其形成机理

时间:2018-03-20 21:55:24  来源:  作者:天天

         1) 以纳米团聚体 Al2O3-13%TiO2复合陶瓷粉末为材料,采用等离子喷涂技术,在 TiAl 表面制备出纳米结构复合陶瓷涂层。

2) 纳米结构复合陶瓷涂层由部分熔化区以及与常规等离子喷涂类似的片层状的完全熔化区组成,根据组织结构的不同,部分熔化区又分为亚微米 A12O3粒子镶嵌在 TiO2 基质相的三维网状或骨骼状结构的液相烧结区和经过一定长大但仍保持在纳米尺度的残留纳米粒子的固相烧结区。

3) 等离子喷涂过程中, 涂层沉积时的快速凝固作用使原始粉末中部分 α-A12O3 以及全部 θ-A12O3 转变为亚稳态 γ-A12O3。

4) 纳米结构复合陶瓷涂层中的完全熔化区(片层状组织)、 液相烧结区(三维网状结构)及固相烧结区(残留纳米粒子)分别由等离子喷涂过程中纳米团聚体粉末在温度高于 2 045 ℃、介于 1 840 ℃到 2 045 ℃之间以及低于 1 840 ℃区域沉积获得。纳米结构复合陶瓷涂层中不同部分的熔化组织的成因源于复合陶瓷粉末中 A12O3 与 TiO2 熔点的差异。

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