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    Al2O3含量對噴涂氧化鋁陶瓷涂層結合力的影響

    2020-12-11 14:51:02點擊:

    北京耐默公司作為專業生產陶瓷涂層廠家,在此介紹噴涂陶瓷涂層_熱噴涂氧化鋁陶瓷_氧化鉻涂層_氧化鋯陶瓷涂層相關知識,希望對大家會有幫助。

    Al2O3含量對噴涂氧化鋁陶瓷涂層結合力的影響


    結合力是衡量涂層質量好壞的重要指標之一,結合力越大,表明涂層附著基體的能力越強,機械性能越好。圖5為瓷涂層結合力隨Al2O3含量變化的曲線。從圖中可以看出,涂層的結合力介于42.5~53.8 N之間,在常見的熱噴涂陶瓷涂層的結合強度范圍內[24]。隨著Al2O3含量的增加,涂層的結合力呈現出先增大后減小的變化趨勢。當Al2O3質量分數為60%時,復合陶瓷涂層的結合力最大,為53.8 N,這表明提高Al2O3的含量能有效提高復合涂層的結合力。此時復合陶瓷中Cr2O3的含量減少,復合粉末的熔點降低,在進行熱噴涂時,粒子可完全熔化,高熱的熔融粒子撞向基體時能有效平鋪,有助于后續粒子撞向基體時,進行連接與堆積,從而提高了與基體之間的機械鉚合與扁平化連接,進而提升了涂層的結合力,使涂層不易脫落。但當Al2O3質量分數繼續增加至80%時,結合力下降了17%。這一方面是由于此時體系中Cr2O3的含量較少,復合陶瓷粉末的熔點過低,不利于熔融粒子在基體表面快速鋪展,從而導致結合力下降。另一方面,材料微觀結構中出現了更多的微孔、微裂紋等缺陷,這些缺陷尖端容易發生更為嚴重的應力集中現象,導致在使役環境下易發生缺陷的快速擴展,從而導致脫層等破壞行為,降低涂層材料結合力。此外,熱噴涂氧化鋁陶瓷的結合力一般隨著硬度的增加而增加[25],因此結合力隨著材料氣孔率的增加而降低。

    Al2O3含量對噴涂氧化鋁陶瓷涂層結合力的影響


    另外,在兩種基體條件下,涂層結合力隨Al2O3含量的變化趨勢一致,但是基體預熱條件下制備的涂層結合力高于基體不預熱條件下制備的涂層。這是由于基體進行了等離子噴槍預熱后,高溫焰流粒子撞擊基體時的熱導率會減小,凝固潛熱會增大,從而降低了對外的熱傳遞,促使熔融粒子的凝固速度減小,這樣其扁平化過程將優先于凝固過程發生,從而使得熔融粒子在凝固前能夠變形充分,故熔融粒子的結合狀態變好[26,27,28],因此基體預熱更有利于提高涂層結合力。

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