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热喷涂的涂层性能和氧化动力学曲线

更新时间  2019-03-25 16:53:59 阅读

涂层结构和基本性能


涂层中存在三相Cr2O3,Ni3Al和Al2O3。在2θ≈45°附近,涂层的衍射峰具有明显的增宽现象,表明涂层中存在一些非晶或纳米晶,这表明在形成等离子喷涂涂层的过程中熔融颗粒的冷却速率是不高。晶体形成冷却速率,从而形成非晶结构。


涂层具有约200μm的厚度并且以平行于涂层和基板的粘合表面的分层方式分布。涂层中存在一些半熔融颗粒,微裂纹和灰黑色氧化物。

热喷涂的涂层性能和氧化动力学曲线

C1涂层的孔隙率和显微硬度类似于C2涂层的孔隙率和显微硬度。C1涂层的孔隙率略低于C2涂层的孔隙率,C1涂层的显微硬度略高于C2涂层的显微硬度,等离子喷涂涂层的孔隙率越低,显微硬度越高。


涂层的氧化动力学曲线


在最初的20h,各组涂层的氧化动力学曲线呈快速上升趋势,表明在此期间,涂层表面没有形成完整的连续抗氧化膜,这种膜在高温环境下发生。氧化反应产生更多的氧化产物,因此质量增加更快。在20~40h期间,两种涂层的氧化动力学上升趋势减慢,这可能是由于在涂层表面形成连续且稳定的抗氧化膜,防止氧气进入涂层。该层的通道减慢了涂层表面上的氧化反应速率。40h后,涂层的氧化动力学曲线呈缓慢上升趋势;100h后,C1涂层和C2涂层的氧化质量增加到非常接近6mg·cm-2。


根据最小二乘法,使用Matlab软件拟合涂层的质量变化,得到曲线方程。结果显示在碳化钨喷涂中,在700℃下,由两个涂层拟合的氧化动力学曲线方程的二次项和第一项系数分别为-2.649×10-4和0.055。


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