超声波喷涂技术用于Al2O3陶瓷涂层的制备

摘要:Al2O3陶瓷涂层具有较好的传导性、机械强度和耐高温性,因其优越的性能在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要,特别是航空航天领域。本文将重点介绍超声波喷涂技术应用于Al2O3陶瓷涂层的优势。

关键词:超声波雾化喷涂;超声波喷涂技术;Al2O3陶瓷涂层


      超声波喷涂技术是继等离子喷涂技术之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法,是一项重要的表面处理技术,涂层可以对材料表面进行强化和修复,它具有以下特点:

1)喷射粒子的范围可控,不会造成无效喷涂,节约原料;
2)驰飞超声波已经研制超声波喷涂流水线设备,喷涂效率高。可实现无菌操作;

3)利用超声波高频振动雾化打散原料至微米甚至纳米级别的粒子,且雾化效果与原料材质无关,可用于粘稠液体的喷涂等等。

      驰飞超声波利用X射线衍射、扫描电镜等研究了超声波喷涂Al2O3陶瓷涂层的相结构、相组成及其组织特征,用数据展现超声波喷涂的优势。超声波喷涂时,雾化颗粒具有一定的速度撞击基材,从碰撞到展开、平铺、凝固成准圆状薄片的时间很短。每个颗粒都是单独的经历了这个过程,之后才发生第二个颗粒的碰撞,而不会出现第二个颗粒撞击到前一个已发生碰撞却没有凝固的颗粒上的情形。这样就形成了由小薄片叠加而成层状结构的涂层。从碰撞到凝固的时间很短,雾化颗粒无法达到前一个已铺开的小薄片边角处,从而涂层中必出现孔隙。但是相比等离子喷涂、爆炸喷涂,超声波雾化喷涂的出孔率为3%,相对而言超声波雾化喷涂形成的涂层表面形态较好。

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