等離子噴涂氧化鋁涂層

使用尺寸為100mm、105mm、10mm的普通碳鋼作為基礎。在對基材進行超聲波脫脂后，將表面用120白色剛玉砂進行粗拙化，以進行后續(xù)噴涂。本實驗所用的大氣等離子噴涂大型設備配備雙粉末給料機，噴槍采用德國GTV公司出產(chǎn)的F4噴槍。首先，將噴霧真空室壓力降至013kPa以下，然后填充純氬氣以達到噴霧所需的壓力。

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涂層的沉積前提為：真空室壓力為263kPa；等離子功率為50千瓦。為了防止涂層因為存在大的殘余應力而破裂或剝落，水冷裝置用于降低基板的溫度，并且粘合層的過渡用于降低涂層中的應力和增加與基材的粘合強度。使用7MB等離子噴槍和來自美國的GE1噴嘴制備低壓等離子噴涂氧化鋁涂層，其等離子體功率為42kW。涂層表征通過D / Max RC X射線衍射儀分析粉末和涂層的相組成。使用JEOLSM5910掃描電子顯微鏡在顯微鏡下觀察涂層的橫截面和截面。使用Leica DMIMR提供的圖像分析軟件測試涂層的孔隙率，其中在掃描電子顯微鏡下獲得顯微照片。采用VDMH5顯微硬度計測定了兩種氧化鋁涂層的顯微硬度，載荷為294N，停留時間為15s。通過壓痕法丈量涂層的斷裂韌性。負載分別為0245,049,098,294，49N和98N，停留時間為15s。

等離子噴涂涂層具有高硬度和介電機能，并且在高溫下具有非常好的不亂性。等離子噴涂的氧化鋁涂層主要是等離子噴涂。圖2顯示了低壓等離子噴涂和大氣等離子噴涂氧化鋁粉末和涂層的XRD圖案。從圖2中可以看出，兩種粉末都是單相等離子噴涂，但涂料的相含量在噴涂后通過不同的工藝顯著不同。低壓等離子噴涂后，XRD介質(zhì)離子噴涂的衍射峰很強，等離子噴涂相對較弱，表明涂層主要基于等離子噴涂，少量等離子噴涂除外。 大氣等離子噴涂的氧化鋁涂層在等離子噴涂和等離子噴涂中都具有強烈的衍射峰，并且是涂層中的主要成分。涂層中的相組成與等離子火焰中顆粒的熱歷史有關(guān)。在大氣等離子噴涂等離子噴涂層熔化、之后，形成等離子噴涂（除了部門捕捉的等離子噴涂的涂層未熔化的顆粒）。因此，等離子噴涂層的含量也可用于反映粉末的熔融狀態(tài)。

在低壓等離子噴涂中，封鎖的真空室中的冷卻機能差。盡管該實驗使用水冷卻進行冷卻，但氧化鋁涂層具有很強的隔熱機能，并且基板表面連續(xù)噴涂多次。之后，涂層仍舊可以保持非常高的溫度（>500）。因此，在高溫下，氧化鋁顆粒的冷卻速率降低，從而形成與大氣等離子體噴涂不同的相含量。 2.2結(jié)構(gòu)分析圖3是低壓等離子噴涂和大氣等離子噴涂氧化鋁涂層的橫截面和橫截面SEM圖像。從圖3中可以看出，低壓等離子噴涂氧化鋁涂層可以在低倍數(shù)下觀察到大約、尺寸約10微米的非常大量的孔，層狀結(jié)構(gòu)顯著，夾層疏松，并且粘接機能差；層之間泛起顯著裂痕。大氣等離子噴涂氧化鋁涂層整體非常致密，在低放大倍數(shù)下沒有觀察到顯著的層狀結(jié)構(gòu)。在高倍率下涂層中泛起一定的層狀結(jié)構(gòu)，但層間粘合緊密，粘合機能非常好。 LeicaDMIMR的圖像分析軟件用于測試低壓等離子噴涂和大氣等離子噴涂氧化鋁涂層的孔隙率分別為92％和15％。

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