等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层研究现状及展望

发布时间：2020-08-25

氧化铝陶瓷涂层大抵经验了氧化铝涂层、氧化铝-氧化钛涂层和纳米氧化铝涂层等阶段，粉末从微米级向纳米级细化，从繁多成分向复合化开展，涂层构造由单层过渡到多层或梯度突变层。应用等离子喷涂氧化铝制备构造复合涂层和性能梯度涂层，是国际外钻研陶瓷涂层宏观组织、耐磨损、耐侵蚀和耐低温氧化等性能的热点方向之一。

等离子喷涂出氧化铝陶瓷涂层呈片层状，有多量孔隙、微裂纹及杂质，氧化铝的典范晶体构造为稳固相 α-Al2O3，等离子喷涂后涂层中α-Al2O3均缩小，次要以亚稳固相 γ-Al2O3存在。氧化铝涂层可用作常温下的低应力磨粒磨损、硬面磨损、耐多种化工介质和化工气体侵蚀、耐气蚀和冲蚀涂层，还用于低温下的耐燃气气蚀、热障、低温可磨耗涂层和低温发射涂层。　　氧化铝陶瓷资料有质脆、对应力集中和裂纹敏感、抗热震性差等固有弱点，与金属资料的热物感性能(如收缩系数、弹性模量、热导率等)差异大，等离子一般涂层自身联合强度低、孔隙率高，在低温差环境下，一般涂层很容易出现开裂甚至剥落。　　为此，设计梯度涂层，它是指从基体到涂层外表在资料组成、构造、密度及性能上出现延续变动的一种复合构造。氧化铝梯度涂层无显著的组织渐变和宏观层间界面，涂层的组织体现出宏观不平均性和宏观延续性分布特色，涂层身分的梯度化极大地紧张资料之间热物感性能差异产生的热应力，与一般氧化铝双层陶瓷涂层对比，氧化铝梯度涂层的联合强度、耐磨性和抗热震性能进步，孔隙率降落。