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纳米结构陶瓷涂层显微组织的形成机理

时间:2019-07-05 16:15:09  来源:  作者:

 在等离子喷涂纳米团聚体粉末中,在涂层中保留一定比例的纳米颗粒是其基本目标,同时为保证涂层的粘结强度,需要使纳米团聚体粉末有适当的熔化程度,这与常规等离子喷涂希望获得完全熔化的粉末有一定区别。

在等离子喷涂过程中,单个熔融团聚体粉末为形成涂层的基本单位,单个粉末的行为包括如下 3 个基本过程: 1) 粉末送入等离子弧焰流的过程; 2) 粉末与等离子弧焰流的相互作用过程,在等离子弧焰流的作用下,粉末被加热、熔化; 3) 高温高速熔融粒子与基体(或已沉积形成的涂层)的作用,包括熔融粉末与基体的碰撞、横向流动扁平化和急速冷却凝固。纳米团聚体粉末熔化状态理论上可以分为如下 3 种情况:完全熔化,部分熔化和完全末熔化。由于等离子弧焰流温度很高,粉末完全末熔化基本上是不可能的,因此,在等离子喷涂纳米团聚体粉末时通常粉末只有完全熔化和部分熔化两种状态。纳米复合陶瓷涂层中部分熔化区形成液相烧结区和固相烧结区的根本原因是不同陶瓷材料 A12O3 TiO2 之间的熔点差异。 由于在等离子喷涂过程中纳米团聚体粉末粒径、飞行轨迹的别,使不同的粉末经历不同的熔化过程,即有完全熔化的粉末,也有部分熔化的粉末。

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