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液相热喷涂的装备研究进展

时间:2017-08-01 20:51:20  来源:AG现金网热喷涂网整理  作者:tianzhongma

    液相热喷涂的过程如图1所示,液相注入到等离子体中后首先是在高温等离子体中液相的蒸发,随着液相的蒸发,固相颗粒逐渐的析出,由于液相的蒸发速度非常快,固相析出的过程来不及长大而形成了期望得到的纳米粒子,纳米粒子在到达基体表面的过程中还会在高温下产生烧结、表面熔融,在熔融相的表面张力作用下会发生颗粒与颗粒之间的粘结、再团聚,最终到达基体表面熔融相会有助于提高涂层的结合强度和致密度。

08011.jpg 

1 液相喷涂过程示意图

Fig.1 Schematic diagram of the solution precursor plasma spraying

    LechPawlowski介绍了几种液相喷涂试验装置,见图2。按照液相吸取方式可以分成泵送式(见图2a))和气压式(见图2b)),按照液相送入等离子体中的方式可以分成注射式(见图2c))和雾化式(见图2d))。图2中的泵送式的动力来源于蠕动泵,这样的取料方式可以实现多种前躯体同时取料,实现复杂改性的涂层制备。见图2b)中气压式取料方式设备简单,可以通过气体流量精确控制实现对喂料量的精确控制。见图2c)所示的注入式喂料方式中,从喂料口喷射出的液体是以圆柱形式进入等离子体中,在SKozerski等用亚微米TiO分散到水基悬浮液中为液相喂料,对两种不同的注入方式进行了对比性研究,发现注射式的喂料制得的涂层中晶粒尺寸要比雾化式制得的大,锐钛矿相含量要低于雾化式的涂层。在注射式获得的涂层中存在两种区域一种是层状的致密区和包含纳米/亚微米结构的疏松区。

 

08012.jpg

2 几种液相喷涂试验装置示意图

a)泵送式取料方式;(b)气压式取料方式;(c)注射式喂料方式;(d 雾化式喂料方式

Fig.2  Schematic diagrams of the several kinds of solution precursor plasma spraying equipment

apump delivery type; b air pressure delivery type; b injecting feed type; batomization feed type

    在对液相喷涂进行的研究中GMauer使用了ENP-04-CS型热焓探测器对局部的热焓、温度、速度以及等离子体的成分进行了分析,应用MC-UVNIR型发射光谱仪对等离子体的发射光谱进行检测,可以分析在等离子体中液相喂料的蒸发和熔融的过程,应用了Accuraspray-g3型热喷涂检测系统分析了喷涂粒子的速度和涂层表面温度。

 

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