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等离子喷涂陶瓷涂层显微组织

2019-7-2 16:29:25点击:

      图1所示是等离子喷涂陶瓷涂层(TC1)的剖面组织形貌,从上至下依次为A2O3+ 13% Ti02陶瓷层,NiCrAl 中间粘结层及金属基体。A2O3+ :Ti02陶瓷层形貌星层状堆积,由能谱分析可知,其中白色的组织是Al203,灰黑色组织是Al2O3和Ti02的互熔组织。这是由于TiO2的熔点(1 845C)较Al203的熔点(2 015 C)低,在喷涂过程中Ti02粉末的熔化程度比AlO3的大,熔化的TiO2和Al2O3形成了一定程度的互溶。互溶现象的产生将有助于涂层中各片层间结合强度和涂层致密度的提高,并将进一步提高涂层的硬度和耐磨性能。同时可以看出,Al2O3/TiO2陶瓷层与NiCrAl粘结底层,以及NiCrAI粘结底层与基体形成了良好的机械结合界面,可有效缓解Al2O3/Ti02复合陶瓷涂层与基材间因线膨胀系数的差异所产生的应力,解决陶瓷材料喷涂层的应力剥落现象。

图1所示是等离子喷涂陶瓷涂层(TC1)的剖面组织形貌

      图2所示是陶瓷涂层表面X射线衍射谱,表明TC1陶瓷层由aAl203, Ti02, Al2Ti05及少量的X-Al203组成。由于A2O3颗粒的熔点较高,在喷涂时除大部分熔化呈扁平状外,涂层中尚存在较多未融化的颗粒状Al2O3,造成涂层密度低,存在一-些孔隙。由于NiCrAI的熔点较低,在喷涂的过程中基本上全部熔化,熔融的粒子撞击基体表面后展平成薄片并瞬间冷却凝固,在冲击力作用下星扁平状逐层叠加在一起,从而形成图1所示的片层状组织,在NiCrAl 层与金属基体之间存在一层黑色片状及颗粒组织(见图3),经过能谱分析可知是NiCrAl在等离子喷涂过程中熔融粒子形成的氧化膜,主要是Fe和Ni的氧化物。
 图2所示是陶瓷涂层表面X射线衍射谱

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