等离子喷涂羟基磷灰石涂层的结合强度

讨论了影响和制约等离子喷涂羟基磷灰石涂层与钛合金基底之间结合强度的主要因素,总结了提高涂层结合强度的方法及相关研究的进展。     

等离子喷涂沉积率对梯度涂层结合强度影响研究

研究了等离子喷涂粉末沉积率对功能梯度涂层的结合强度影响,结果表明,在设计比例下,由于ZrO2的沉积率低,使涂层表面纯陶瓷层与次表层的成分梯度增大,应力梯度增加,导致界面结合变弱,涂层结合强度降低,通过增加次表层ZrO2含量,可较大幅度增加涂层的结合强度。     

等离子喷涂生物活性梯度涂层的残余应力与结合强度

本研究设计的生物活性梯度涂层材料,通过降低涂层与基体间的热膨胀系数差值,并对喷涂后的涂层材料进行适当热处理,有效地降低了涂层的残余应力,涂层结合强度可达38MPa左右．本实验采用X射线sin²Ψ法对涂层残余应力进行测试,探讨涂层残余应力与结合强度的相互影响关系．     

等离子喷涂工艺参数对钼涂层结合强度的影响

为了得到更高结合强度的等离子喷涂钼层,设计正交试验并优化参数,研究了主要参数(主气流量、辅气流量、距离、冷风嘴压力)、喷嘴型号、冷却速率对涂层结合强度的影响。结果表明:辅气与主气对涂层结合力影响最大;ф5.54 mm的GP喷嘴喷涂的钼涂层的结合强度比ф6.35 mm的GH喷嘴喷涂的钼涂层的更高;应采用较小的冷却速率以得到较高的钼涂层结合强度,以避免因冷速过大产生过多微观裂纹,减低涂层结合强度。     

等离子喷涂工艺参数对FeCrBSi合金涂层结合强度的影响

采用等离子喷涂工艺在Q235钢基体上直接制备了FeCrBSi合金涂层,使用正交试验法研究了喷涂工艺参数对涂层结合强度的影响,并对喷涂工艺参数进行了优化,同时在优化参数的基础上进一步研究了涂层厚度对结合强度的影响。结果表明：等离子喷涂制备FeCrBSi合金涂层的最佳工艺参数为喷涂电流900A,主气流量44．8L·min-1,辅气流量27．8L·min-1,喷涂距离110mm;采用最佳工艺制备的涂层与基体的结合强度为18．2MPa,内聚强度为33．5MPa;随着涂层厚度的增加,涂层与基体的结合强度明显下降,而涂层的内聚强度先上升后下降,较佳的涂层厚度为347．2μm。     

涂层结构设计对等离子喷涂陶瓷层结合强度及其应力的影响

用等离子在45#碳钢上喷涂了不同涂层设计的Al2O3以及Al2O3+130mg·g-1TiO2陶瓷层.用X-射线衍射法和拉伸实验测量了涂层表面层中的残余应力及结合强度.增加粘结层和过渡层能大大地克服陶瓷涂层与基材机械的以及热的不匹配性,使涂层的应力和结合强度都得到明显改善.此外,SiO2能改善ZrO2陶瓷层与基材以及陶瓷层内部的结合程度,使涂层内应力松弛并使其结合强度提高.然而SiO2添加剂只有在高熔点陶瓷层中(如ZrO2),"液相烧结"作用才明显,而在熔点较低的陶瓷层中(如Al2O3),这种作用并不明显.在用等离子喷涂低熔点Al2O3陶瓷时,添加适量的低熔点TiO2陶瓷是必要的.     

爆炸喷涂WC-Co涂层结合强度的测量方法及喷涂工艺研究

设计了一种新的测量方法用于测量爆炸喷涂涂层与基体的结合强度，从理论上分析了这种方法拉伸面的临界尺寸，实验结果表明，对国产喷枪尺寸设计为2mm左右是合适的，爆炸喷涂涂层与基体的结合离最高可达143MPa.为避免喷涂过程中金属Co的损失，获得较好的显微形,爆炸气体中C2H2需要过量，O2/C2H2(摩尔比）为1．5左右较合适。     

涂层结构设计对等离子喷涂陶瓷层结合强度及莫应力的影响

用等离子在４５＃碳钢上喷涂了不同涂层设计的Ａｌ２Ｏ３以及Ａｌ２Ｏ３＋１３０ｍｇ·ｇ－１ＴｉＯ２陶瓷层．用Ｘ－射线衍射法和拉伸实验测量了涂层表面层中的残余应力及结合强度．增加粘结层和过渡层能大大地克服陶瓷涂层与基材机械的以及热的不匹配性，使涂层的应力和结合强度都得到明显改善．此外，ＳｉＯ２能改善ＺｒＯ２陶瓷层与基材以及陶瓷层内部的结合程度，使涂层内应力松弛并使其结合强度提高．然而ＳｉＯ２添加剂只有在高熔点陶瓷层中（如ＺｒＯ２），＂液相烧结＂作用才明显，而在熔点较低的陶瓷层中（如Ａｌ２Ｏ３），这种作用并不明显．在用等离子喷涂低熔点Ａｌ２Ｏ３陶瓷时，添加适量的低熔点ＴｉＯ２陶瓷是必要的．     

等离子喷涂碳化硼涂层的性能研究

采用等离子喷涂方法制备碳化硼涂层,用Ｘ射线鉴定涂层的相组成,测定了涂层的气孔率、气孔分布、涂层的结合强度,涂层的抗性震性能。试验表明,所制的涂层具有较低气孔率（７％）,较小的平均气孔径（０．８８μｍ）,较好的结合强度（１１ＭＰａ）和抗热震性能。     

等离子喷涂氧化铝涂层界面状态和结合性能的研究

采用相同的等离子喷涂工艺参数对TC4钛合金、45钢、6061铝合金和纯铜等不同基材进行了等离子喷涂工艺试验.利用金相显微镜和扫描电镜观察了涂层组织的界面结合状态,测试了不同基材上涂层的结合强度,分析了基材性质不同对涂层残余应力、界面组织状态和结合强度性能的影响规律.结果表明:基材的热膨胀系数、导热系数、比热容等物性参数...     

等离子喷涂制备碳化硼涂层

通过X射线衍射分析、光电子能谱仪和扫描电镜来分析等离子喷涂制备的碳化硼涂层的相组成和显微结构,用气孔率和显微硬度来表征涂层基本的性能．实验结果表明;对普通大气喷枪加以改进后,所得到的碳化硼涂层同国外采用高压等离子喷涂所得到的碳化硼涂层相比,具有更小的气孔率（3％～4％）和相接近的显微硬度（H_v＞28GPa）     

超声激励电压对等离子喷涂ZrO2热障涂层结合强度的影响

在等离子喷涂过程中实时导入超声激励,进行ZrO2热障涂层制备.喷涂过程中保证超声激励频率不变,改变超声激励电压,并与不加超声进行对比,研究了其对涂层结合强度的影响.结果表明,施加适当的超声激励电压对涂层结合强度的提高和稳定可起到促进的作用.     

等离子喷涂抗菌羟基磷灰石涂层研究

以磷酸锆载银抗菌剂作为添加剂, 制备真空等离子喷涂抗菌羟基磷灰石(HA)涂层, 并对涂层的形貌、组成、结合强度以及抗菌性能进行研究. 结果表明, 添加抗菌剂的HA涂层形貌没有发生明显改变. 当添加剂含量较大时(10wt%), 涂层中出现少量反应产物CaZr(PO₄)₂与Na₆CaP₂O₉. 掺入抗菌剂之后涂层的结合强度呈上升趋势, 而且随着抗菌剂百分比的增加, 涂层结合强度随之增大. 含抗菌剂5wt%以上的HA涂层对牙龈单胞卟啉菌(Pg)、具核梭杆菌(Fn)及伴放线杆菌(Aa)具有明显的抗菌作用, 抗菌力大小依次为Pg>Fn>Aa.     

等离子喷涂氧化锆纳米涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂（APS）技术,在不锈钢基体上制备了氧化锆纳米结构涂层.运用XRD、SEM与TEM等分析手段对喷涂用粉末原料和涂层的显微结构、物相组成进行了观察和确定.实验结果表明,纳米氧化锆粉末经喷雾造粒后的颗粒粒径主要分布在15～40μm之间,流动性好,适合于等离子喷涂用.等离子喷涂氧化锆纳米涂层颗粒分布在60～120nm之间,晶粒发育良好.涂层物相由四方和立方相氧化锆所组成.氧化锆纳米涂层的气孔率约为7％,结合强度为45MPa。     

等离子喷涂陶瓷涂层透射电镜样品的制备方法

介绍了在４５＃碳钢上等离子喷涂ＮｉＣｒＡｌ粘结层与Ａｌ２Ｏ３＋１３ｗｔ％ＴｉＯ２陶瓷涂层界面研究的ＴＥＭ样品制备方法。ＳＥＭ和ＴＥＭ初步研究结果表明，陶瓷呈层状结构，片层间除存在完全接触区外，同时存在非接触区、金属粘结层－陶瓷涂层界面具有一定的厚度。     

反应等离子喷涂TiN陶瓷涂层

采用气道型反应等离子喷涂技术,制备了TiN陶瓷涂层,通过XRD、SEM等手段对陶瓷涂层进行了相分析和横断面形貌分析。结果表明,陶瓷涂层主要由TiN相组成,并含有微量复杂成分的氧化物;TiN陶瓷涂层具有典型的层状组织结构,且层与层之间结合较好;显微压痕和断口显示TiN涂层的韧性较Al2O3涂层有明显提高。     

超音速等离子喷涂涂层耐磨性能研究进展

从超音速等离子喷涂工艺特点和涂层耐磨性能方面综述了超音速等离子喷涂耐磨涂层的研究进展.总结了超音速等离子喷涂技术在航空航天、石油机械等零部件制造和修复中的应用,并展望了超音速等离子喷涂的发展方向.     

等离子喷涂六钛酸钾涂层工艺研究

为了探索六钛酸钾热障涂层的制备工艺,通过正交试验分析方法,采用等离子喷涂工艺制备了钛酸钾热障涂层.研究了喷涂工艺对涂层物相结构的影响,采用定量金相分析了涂层组织.结果表明:喷涂工艺对涂层的物相结构有显著影响,随喷涂工艺的改变,涂层由类似于八钛酸钾的某种结构转变为以六钛酸钾结构为主的相结构;涂层孔隙分布均匀,孔隙率在10%左右.     

等离子喷涂HA／Ti复合涂层研究

对等离子喷涂HA／Ti复合涂层进行模拟体液和体外细胞试验,以考察涂层的生物学性能．结果指出,涂层经模拟体液浸泡后,表面覆盖一层碳酸磷灰石(carbonate-apatite),这表明涂层具有良好的生物活性．粗糙的涂层表面易于形成碳酸磷灰石．模拟体液的浓度太小或pH值太大,均会导致碳酸磷灰石层不能在涂层表面形成．体外细胞试验显示,成骨细胞能在涂层表面紧密贴壁并正常生长,显示涂层具有优良的生物相容性．     

等离子喷涂BSAS环境障涂层性能研究

采用等离子喷涂工艺在SiC陶瓷表面制备了BSAS环境障涂层,分析研究了环境障涂层的微观结构、结合强度、长期抗氧化性能、抗热震性能和抗高温水氧腐蚀性能。结果表明:BSAS环境障涂层的结合强度为29 MPa,内部结构均匀,无贯穿裂纹和连通气孔;涂层热震30次开始有微裂纹,热震50次后出现贯穿裂纹失效;涂层于空气中1 200℃/200 h氧化后增重0.24%,内部氧化不明显;在1 atm、1 200℃、50%H_2O-50%O_2、0.4 m/s高温水氧环境中腐蚀150 h后,涂层保护试样失重0.87 mg/cm2,涂层表面腐蚀厚度小于10μm,无涂层保护的试样失重3.4 mg/cm~2。