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    对等离子喷涂陶瓷涂层基体与陶瓷层的结合界面的研究分析

    2015-1-27 14:52:22点击:
    对等离子喷涂陶瓷涂层基体与陶瓷层的结合界面的研究分析对于等离子喷涂陶瓷涂层,从其界面结构特征的微观层次角度进行研究,考虑其在制备过程中的界面物理化学特性,分析涂层的界面结合机理,建立有效定量研究涂层界面结合力的实验技术,并对涂层界面进行全面、准确的表征,了解涂层界面性质并探索界面结构与宏观性能之间的规律,进而控制优化设计,充分发挥涂层界面的作用,可以制得具有最佳综合性能的涂层。 此外,对界面的数值模拟研究也有利于涂层界面的设计与控制。

    图(1)等离子喷涂设备正在作业,亮光区是喷枪作业中

    最近,技术人员利用有限元分析软件对热障涂层中的残余应力进行了模拟分析,得出了界面形貌尺寸与残余应力之间的关系。 

    模拟结果表明,热障涂层中的残余应力是界面形貌尺寸的函数,这些结论为提高涂层界面结合强度的热障涂层界面造形提供了理论支持,也为热障涂层界面的优化提供了指导意见。

    图(2)等离子喷涂陶瓷涂层用于新能源锂电池行业

    也有人进行了等离子喷涂陶瓷涂层典型界面损伤与破坏的数值模拟研究,取得了较好结果。 
    目前,在涂层界面微结构研究的分析与检测手段以及样品制备方面还存在不少制约与困难,仍有很大研究空间。
    尤其是由于纳米材料、纳米涂层微观结构的特殊性,对其结构进行分析必须采用适当的表征手段,对于纳米材料的界面微观结构还没有一个明确统一的理论模型,而且界面对纳米材料性能的影响机理还不是很清楚,还需要进一步的深入研究。 

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