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                    Al2O3含量对喷涂氧化铝陶瓷涂层结合力的影响

                    2020-12-11 14:51:02点击:

                    北京耐默公司作为专业研制陶瓷涂层厂家,在此介绍喷涂陶瓷涂层_热喷涂氧化铝陶瓷_氧化铬涂层_氧化锆陶瓷涂层相关知识,希望对大家会有帮助。

                    Al2O3含量对喷涂氧化铝陶瓷涂层结合力的影响


                    结合力是衡量涂层质量好坏的重要指标之一,结合力越大,表明涂层附着基体的能力越强,机械性能越好。图5为瓷涂层结合力随Al2O3含量变化的曲线。从图中可以看出,涂层的结合力介于42.5~53.8 N之间,在常见的热喷涂陶瓷涂层的结合强度范围内[24]。随着Al2O3含量的增加,涂层的结合力呈现出先增大后减小的变化趋势。当Al2O3质量分数为60%时,复合陶瓷涂层的结合力最大,为53.8 N,这表明提高Al2O3的含量能有效提高复合涂层的结合力。此时复合陶瓷中Cr2O3的含量减少,复合粉末的熔点降低,在进行热喷涂时,粒子可完全熔化,高热的熔融粒子撞向基体时能有效平铺,有助于后续粒子撞向基体时,进行连接与堆积,从而提高了与基体之间的机械铆合与扁平化连接,进而提升了涂层的结合力,使涂层不易脱落。但当Al2O3质量分数继续增加至80%时,结合力下降了17%。这一方面是由于此时体系中Cr2O3的含量较少,复合陶瓷粉末的熔点过低,不利于熔融粒子在基体表面快速铺展,从而导致结合力下降。另一方面,材料微观结构中出现了更多的微孔、微裂纹等缺陷,这些缺陷尖端容易发生更为严重的应力集中现象,导致在使役环境下易发生缺陷的快速扩展,从而导致脱层等破坏行为,降低涂层材料结合力。此外,热喷涂氧化铝陶瓷的结合力一般随着硬度的增加而增加[25],因此结合力随着材料气孔率的增加而降低。

                    Al2O3含量对喷涂氧化铝陶瓷涂层结合力的影响


                    另外,在两种基体条件下,涂层结合力随Al2O3含量的变化趋势一致,但是基体预热条件下制备的涂层结合力高于基体不预热条件下制备的涂层。这是由于基体进行了等离子喷枪预热后,高温焰流粒子撞击基体时的热导率会减小,凝固潜热会增大,从而降低了对外的热传递,促使熔融粒子的凝固速度减小,这样其扁平化过程将优先于凝固过程发生,从而使得熔融粒子在凝固前能够变形充分,故熔融粒子的结合状态变好[26,27,28],因此基体预热更有利于提高涂层结合力。

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