等离子喷涂陶瓷涂层力学性能研究
热喷涂涂层在耐磨、隔热等工程领域的应用，往往会涉及应力作用下的弹塑性变形和裂纹扩展等现象，涂层的硬度、强度、弹性模量等力学性能是涂层的重要性能参数。由于热喷涂涂层成份和显微结构上的不均匀性，加上测试误差等影响，涂层力学性能测值存在一定离散性。本文采用等离子喷涂技术制备了Al2O3、Cr2O3、Al2O3-TiO2等陶瓷涂层，结合韦伯分布统计手段，探讨了显微硬度、抗折强度等力学行为与涂层结构特征和测试条件的关系。维氏压痕法测定结果表明等离子喷涂陶瓷涂层显微硬度明显与加载载荷、测量方向及位置有关。在涂层截面方向测定的显微硬度结果明显大于表面方向的测值，且随载荷的增加而减小，同时韦伯模量及变异系数等统计分析显示了硬度测定数据均匀性的增加。沿涂层厚度方向不同部位的测值显示，涂层一基材界面附近和涂层外缘部位的维氏硬度明显低于涂层主体部分的硬度测值：三点弯曲法测定涂层抗折强度结果显示了与显微硬度类似的各向异性特征，加载平行或垂直于涂层沉积方向所测强度值有明显的差异，而且进一步研究表明加载方向平行于涂层沉积方向时，从涂层表面加栽比从底面加载获得的抗折强度测值更高，离散性更低。涂层显微硬度、抗折强度等力学性能的变化反映了涂层成分、气孔、微裂纹和层状组织结构等微观结构特征。
陶瓷涂层 力学性能 等离子喷涂 微观结构
尹志坚 陶顺衍 周霞明 丁传贤
中国科学院上海硅酸盐研究所,特种无机涂层重点实验室,上海 200050
国内会议
武汉
中文
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2008-05-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）