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等离子喷涂工艺带来的新型材料

更新时间  2018-07-11 17:03:55 阅读

新型等离子喷涂材料

智能材料和结构是近年来在世界上出现并且正在快速发展的组件设计的新技术。智能结构的设计和制造通常通过嵌入或粘贴传感器或致动器来实现。压电材料可用作传感器和执行器,动态响应速度为、。因此,它们通常用作嵌入式或粘合剂组件,并广泛用于智能结构中,用于监视和控制智能结构和运动。压电陶瓷材料等离子喷涂是一种热喷涂方法,其中将压电陶瓷粉末送入等离子体射流并通过加热、在其中加热以喷射到基板上以形成涂层。这种涂层在某些条件下极化时可具有压电特性,并成为压电陶瓷元件。作为制造传感器元件和致动元件阵列的新方法,该技术在智能材料和结构中具有广泛的应用前景。等离子喷涂压电陶瓷材料的原理是使用刚性非转移等离子弧作为喷涂热源的等离子喷涂。粉末喷涂方法,喷枪的电极(阴极)和喷嘴(阳极)分别连接到整流电源的正极和负极,工作气体供给喷枪,电弧是由高频火花点燃,气体被加热到很高的温度。在机械压缩效应、自磁压缩效应和热压缩效应的作用下,电离从喷嘴喷出,形成高温高速等离子体射流。在粉末进料气体将粉末推入等离子体射流中之后,将其快速加热并加速以形成熔融或半熔融的粒子束,撞击在预处理的基板的表面上,并快速冷却和固化以形成涂层。

等离子喷涂机

压电陶瓷材料

压电陶瓷材料(通常为PZT)用于制造粉末。经过适当处理使其适合喷涂后,可采用等离子喷涂制备压电陶瓷涂层。在喷涂过程中,通常将一个粉末颗粒加热并喷涂到基材上,凝固时间约为其它粉末达到相同点的10-6倍。因此,每个粒子的碰撞可以被认为是、结晶和冷却。它们彼此独立。从这个观点来看,每个粉末颗粒形成饼状片并彼此层压以形成层状涂层。介质Dx是颗粒粘合接触表面区域的直径。压电陶瓷组件的喷涂方法传统的压电陶瓷制备方法(烧结方法)是通过化学反应式分析的PbO、ZrO2、TiO2等原料的混合物,然后压制成高温炉。进行固相烧结,电场被上电极极化,形成压电陶瓷元件。等离子喷涂工艺是将原料按一定比例混合,然后煅烧,研磨、雾化或其他方法研磨,干燥,然后用高能等离子喷涂设备将其喷涂到基板上,详细等离子喷涂工艺特点,上电极(金属基板可用作电极)在一定条件下极化后,制造压电元件。在喷涂中,可以通过覆盖方法形成各种形状的压电陶瓷组件,即,不需要喷涂涂层的基板部分涂有涂层或覆盖有其他材料,并且涂层喷涂后涂覆或覆盖材料。随着顶涂层的去除,基材的剩余部分是所需的涂层。金属基板通常用作压电元件的电极。另一个电极和引线可以通过蒸发、喷涂法在压电陶瓷涂层上电镀导电膜(例如银、铜等)来制备。如果基板是非金属或导电性差的材料,则可以将导电涂层作为电极和引线施加到基板上。


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