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电子束物理气相沉积

时间:2019-07-03 20:15:00  来源:  作者:

 除等离子喷涂技术之外 , 电子束物理气相沉积(Electron beam physical vapor deposition , 简称 EB-PVD)是另外一种最常用的热障涂层制备方法 其原理是通过真空泵将设备中的真空室抽取真空 , 达到一定的真空度要求后 , 电子枪开始发射电子束 电子束熔化并蒸发处于真空室中的陶瓷坯料 , 在蒸发过程中为确保涂层的持续生长 , 陶瓷坯料要从底部送入坩埚内 将经过预热的基体置于蒸汽中 , 蒸汽以 4 10μm/min 的速度沉积到基体上而形成涂层。

由于沉积原理的差异 , 使得 EB-PVD 涂层与等离子涂层有着截然不同的微观组织 EB-PVD 先在基体上形成 1 层细小的等轴晶 , 然后在其上面形成织构和柱状晶 。其显微组织由许多彼此分离的柱状晶体组成 , 且每个柱状晶体又与底层牢固结合柱状晶结构能显著提高涂层的应变容限 , 使涂层的抗热冲击性能明显提高 , 研究表明等离子喷涂热障涂层的疲劳寿命一般仅为 EB-PVD 涂层的 30 % 40 %除此之外 , EB-PVD 涂层与等离子涂层相比还具有如下优势 :(1)涂层更加致密 , 涂层的抗腐蚀 抗氧化能力更强 ;(2)涂层的界面以化学结合为主 ,涂层结合强度显著增强 ;(3)涂层表面光洁度高 , 避免了最终抛光和冷却孔的调节等环节 , 有利于保持发动机叶片的空气动力学性能 ;(4)需控制的涂层制备工艺参数较少 , 而且通过控制工艺参数还可有效控制陶瓷层的结构

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