等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的工艺研究

采用SprayWatch-2i粒子测速仪测定等离子喷涂时粒子的飞行速度及温度,确定最佳喷涂电流和电压参数,改变送粉方式和送粉速率制备Al2O3涂层.研究所制备涂层的孔隙率、显微硬度、耐磨性及结合强度,研究结果指出：影响Al2O3涂层质量的主要工艺参数为喷涂功率、送粉方式和送粉速率,等离子喷涂10～40μmAl2O3粉末制备Al2O3陶瓷涂层的最佳工艺参数为电流600 A、电压60 V、枪内送粉、送粉速率10.25 g/rmin.     

等离子喷涂陶瓷粒子加热加速行为的数值模拟

通过数值模拟研究了等离子喷涂陶瓷粒子的加热加速行为。用SprayWatch-2i粒子测速仪测定的典型工艺条件下等离子喷涂陶瓷粒子的状态参量进行验证,结果表明:测量结果与计算结果吻合较好。系统地研究了气体参数和粒子参数对粒子加热加速行为的影响,为提高等离子喷涂效率和获得高质量涂层提供理论依据。     

热分解法制备α-Al_2O_3超细粉末

为了探索一种简单易行的制备超细α-Al_2O_3的方法,分别对硝酸铝和硝酸铝与氨水所制Al(OH)_3溶胶进行加热分解,其产物经SEM观察均为0．1～10μm的粉末团聚体,通过X射线衍射测定产物为纯α-Al_2O_3,由Sherrer公式计算知,制备的α=Al_2O_3平均晶粒度分别为45 nm和35nm。通过两种方法的对比可知,直接对硝酸铝进行热分解制备超细α-Al_2O_3,其成本低、产率高、工艺简单易控制。     

等离子喷涂陶瓷粒子加热加速行为的数值模拟

通过数值模拟研究了等离子喷涂陶瓷粒子的加热加速行为。用SprayWatch-2i粒子测速仪测定的典型工艺条件下等离子喷涂陶瓷粒子的状态参量进行验证，结果表明：测量结果与计算结果吻合较好。系统地研究了气体参数和粒子参数对粒子加热加速行为的影响，为提高等离子喷涂效率和获得高质量涂层提供理论依据。     

热喷涂液相合成粉末的雾化喷嘴设计

为了形成尺寸基本一致且在空间呈均匀分布的雾滴,以利于制备均匀性好、粒径分布窄的纳米颗粒,通过对单相流和两相流雾化喷嘴的对比,以及液滴的雾化过程分析,根据相关实验结果和经验公式,设计出了用于热喷涂液相合成粉末的雾化喷嘴,其雾化气输送管径为0.2mm,液料输送管径为2.0mm,二者夹角为90°。此雾化喷嘴在等离子喷涂制备TiO2纳米颗粒的实验中得到了成功应用。