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大气等离子喷涂粒子氧化对热障涂层性能影响

更新时间  2019-10-31 09:47:16 阅读

热障涂层是目前表面技术市场上应用最为广泛的涂层技术之一,它主要应用的区域在于陶瓷表面层以及金属结合层的两大领域。它能使高温气体与工作基体之间产生较大的温降,可以更好的做到延长金属零部件的使用寿命并且对于表面的抗性的提高。我们常见的大气等离子喷涂就是我们制备热障涂层的最主要方法之一,但因为特殊的工艺流程制备过程中没有做到大部分杂质的过滤,导致了它们相互的结合从而出现涂层密度以及结合强度的降低,很大程度上会直接的影响到等离子喷涂制备的涂层总体的性能。

大气等离子喷涂粒子氧化对热障涂层性能影响


颗粒内部铁粒子氧化强度对涂层的结构的影响:

此外,还开发了一种氩气保护罩,以减少等离子喷涂过程中的颗粒氧化。比较了两种热障涂层的性能,研究表明颗粒状态下的大气等离子的氧化情况会直接的影响到热障涂层的总体性能。并且结果表明,特定的情况下无论是其它的喷雾工艺参数还是固有的合理参数,主要还是取决于等离子喷涂颗粒的在飞行过程中的氧化程度,它是决定了喷涂的整体距离。当发现等离子喷涂的喷涂距离越来越长,那么就表示内部的颗粒发生的氧化程度也越来越大。所以说飞行中的颗粒氧化程度是直接与喷涂的距离密切相关的。在一定喷射距离的等离子体射流(45 mm)的中心处,颗粒的氧化形式主要是对流氧化。在距离的后半部分,颗粒的氧化形式主要是扩散氧化。在等离子喷涂过程中,颗粒的氧化主要发生在飞行和涂层形成过程中。对于铁颗粒,涂层形成过程中的氧化程度与飞行中的氧化程度基本相同。对于NiCoCrAlY粒子,粒子的氧化主要发生在飞行过程中。飞行中颗粒的氧化对涂层的微观结构有很大的影响。在飞行过程中,颗粒表面的氧化物在平坦层之间形成氧化物夹杂,颗粒内部的氧化物在平坦层内形成氧化物。氩气保护罩的加入减少了涂层中颗粒的氧化,改善了粒子的熔化,使涂层的氧含量降低了10%,孔隙率降低了34.38%,提高了涂层的结合强度和显微硬度。氩气屏蔽层的加入也提高了TBC的高温抗氧化性能,与APS TBC相比,TBC的氧化率降低了20.37%。


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