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陶瓷表面热喷涂原理详解
时间:2016-08-11 11:35来源:未知作者:admin点击:
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1、 热喷涂过程和喷涂层的形成由下面几个阶段组成:

①喷涂材料被热源加热熔化形成熔滴井立即敏雾化

②雾化的熔滴被气流或热源射流推动向前形成喷射状态口

③喷射的材料雾滴以一定的动能冲击基体表面,以至在葵固过程中被展平形成扁平状单位涂层。这种单位涂层在大约凝固冷却过程的0.1s内受到环境和热气流的影响,而且每隔0.1s就有第二单位层涂层形成。单位层涂层在冷却凝固过程中,

将通过已形成的前单位涂层向基体或涂层进行热传导。这种单位层热涂层的堆积和相互作用就逐步形成整体的热喷涂层。

 

2、喷涂层的结构

述喷涂层的形成过程决定了其结构,即喷涂层是由无数凝固的变形雾滴颗粒形成的单元徐层交错波浪式的堆叠在一起而形成的层状组织结构.这种顺粒雾滴形成的结构不可避免地存在着孔隙或空洞;在大气气氛中进行的喷涂层沉积过程,还会使喷涂层产生氧化物与夹杂物等缺陷。而采用等离子高温热源喷涂、超声喷涂,以及低压和保护气体喷涂可以明显改善喷徐层的结构与性能。如果在喷涂后进一步进行重熔处理,涂层结构将发生变化,可以消除涂层中的空隙和氧化物杂质并使之转变成均质状态,同时与基体的结合形式变为极其牢固的冶金化学结合。

 

3、喷涂层的结合机理

喷涂层的结合包括涂层与墓体表面的结合和涂层内部的结合。涂层与基体表面之间的结合强度称为结合力,涂层内部的结合强度称为内聚力。目前,这两种结合机理正在研究当中,一般认为有以下几种机理:

(1)机械结合。喷涂成扁平状的颗粒随基体凸凹表面的起伏而互相嵌合形成机械钉扎结合,纂体表面凸凹起伏越明显越有利于结合强度的增加。机械结合是喷涂层与表面的结合的主要形式口

(2)冶金化学结合。在涂层与基体表面出现元素互相扩散和合金化的一种结合,其中包括结合面上生成金属化合物或固溶体

(3)物理结合涂层颗粒对基体表面的结合,是由范德华力或次价键形成的结合。

 

4、涂层的残余应力

当熔融颗粒碰撞基体表面时,发生变形的同时受到激冷而凝固,从而产生微观收缩应力涂层越厚,这种应力越大、影响越严重。内应力的存在将影响涂层的质量和涂层的极限厚度,工艺上应采取措施消除和减小喷涂过程中产生的内应力。

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