魏振毅
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叶辉
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赵小健
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张玉叶
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李强
材料热处理学报
基于涂层部分熔化(PM)区比例,孔隙率和结合强度,通过系列实验得到最佳喷涂工艺参数.利用XRD衍射仪,扫描电镜和透射电镜研究等离子喷涂纳米结构Al2O3-13wt%/TiO2(AT13)复合涂层的微观结构;对涂层的显微硬度和断裂韧性进行了Weibull统计,通过磨损实验建立了磨损图.研究表明,涂层存在全熔化(FM)区和PM区,关键等离子喷涂参数(CPSP)的增大促进PM区比例的减小及涂层结合强度的增大.喷涂过程中物相发生r反应,涂层中FM和PM区分别由完全和部分熔化的粒子形成.PM区存在纳米尺寸的晶体和非晶态物质,粒子间发生液相烧结.Weibull统计表明涂层显微硬度和断裂韧性的统计分布存在对应于组织的双态分布.PM区的平均显微硬度低于FM区的,而其显微硬度的分散性更大;PM区的平均断裂韧性及其分散性大于FM区.
关键词:
AT13
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纳米涂层
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等离子喷涂
,
组织性能
吴伟钦
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李强
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魏振毅
材料保护
为了探讨陶瓷涂层的微观结构（孔隙及裂纹）对涂层断裂特性的影响，采用大气等离子喷涂技术制备了纳米Al2O3／TiO2陶瓷层。以有限元分析软件模拟了纳米结构陶瓷涂层在单向载荷作用下的应力分布，采用扫描电子显微镜（SEM）研究了其微观结构、内部存在的孔隙和裂纹等缺陷，将涂层的缺陷简化为大、中、小孔隙及裂纹，建立了涂层截面二维有限元模型，探讨了涂层受到单向荷载作用时的变形及等值应力分布。结果显示：涂层的小孔隙对应力分布影响不大，相邻孔隙的等值应力会发生叠加；涂层中孔隙的角度分布及孔隙距离对最大等值应力有影响，等值应力最大处最有可能产生裂纹。
关键词:
纳米陶瓷层
,
大气等离子喷涂
,
单向荷载
,
应力分布
,
有限元分析
