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喷涂氧化铝涂层的研究

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氧化铝陶瓷涂层经历了诸如氧化铝涂层,氧化铝-氧化钛涂层和纳米氧化铝涂层的阶段。粉末从微米级到纳米级,从单一组分精炼到复合材料,并且涂层结构从单层转变为多层或梯度梯度层。热喷涂氧化铝制备结构复合涂层和功能梯度涂层是陶瓷涂层微观结构,耐腐蚀性和高温抗氧化性研究的热点之一。


常规氧化铝涂层结构和性能
在研究开始时,热喷涂的氧化铝陶瓷涂层是层状的,具有少量的孔隙,微裂纹和杂质。典型的氧化铝晶体结构为稳定相α-Al2O3,热喷涂后涂层中的α-Al2O3减少。它主要存在于亚稳相γ-Al2O3中。氧化铝涂层可用作常温下的低应力喷涂陶瓷涂层磨损,硬表面磨损,耐各种化学介质和化学气体腐蚀,气穴和腐蚀涂层,以及高温下的耐气候空化。热障,高温耐磨涂层和高温发射涂层。
氧化铝陶瓷材料具有固有的缺点,例如脆性,对应力集中和裂缝的敏感性,以及差的抗热冲击性。它们与金属材料的热物理性质(例如膨胀系数,弹性模量,导热率等)有很大不同。该层本身具有低粘合强度和高孔隙率。在高温差环境下,普通涂层容易开裂甚至剥落。为此,设计梯度涂层,其是指复合结构,其表现出从基底到涂层表面的材料组成,结构,密度和功能的连续变化。氧化铝梯度涂层没有明显的组织突变和宏观的界面界面。涂层的微观结构表现出宏观的不均匀性和微观连续性分布。涂料组合物的梯度大大降低了材料之间热物理性质的差异。与普通氧化铝双层陶瓷涂层相比,热应力,氧化铝梯度涂层的粘合强度,耐磨性和抗热冲击性得到改善,孔隙率降低。