本文關(guān)鍵詞：冷噴涂中粒子和基板參數(shù)對(duì)噴涂顆粒沉積特性影響的數(shù)值研究

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【摘要】：冷噴涂由于其噴涂溫度較低,粒子仍保持固態(tài)特性,可以有效避免熱噴涂過程中的熱影響,同時(shí)具有很多其他優(yōu)勢(shì)而越來越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視。冷噴涂中粒子與基板的碰撞結(jié)合過程是冷噴涂技術(shù)中的關(guān)鍵問題。粒子與基板的碰撞結(jié)合成功與否直接關(guān)系到噴涂的成敗。結(jié)合強(qiáng)度是判斷涂層質(zhì)量的重要依據(jù)。由于實(shí)際噴涂過程中,粒子與基板的碰撞過程中時(shí)間極短,不易觀測(cè),導(dǎo)致對(duì)噴涂中顆粒與基板結(jié)合過程的實(shí)驗(yàn)研究難以展開,因此,目前國(guó)內(nèi)外對(duì)冷噴涂的結(jié)合機(jī)理還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。鑒于冷噴涂碰撞結(jié)合過程的研究對(duì)該領(lǐng)域?qū)W術(shù)上和工業(yè)實(shí)際應(yīng)用上具有重要的意義,而數(shù)值模擬方法由于其方便和一定的可視性,成為了研究冷噴涂粒子和基板碰撞的主要方法。本文主要利用了非線性有限元分析軟件ABAQUS/explicit,模擬計(jì)算了鋁合金粒子和鎂合金基板間的碰撞,分析了粒子或者基板不同預(yù)熱溫度、粒子不同入射速度、粒子形狀(橢球和圓球)、基板表面形狀和粒子大小、不同入射角度對(duì)碰撞過程的影響,同時(shí)還研究了多粒子撞擊具有微通道有限空間表面時(shí)溫度和速度對(duì)碰撞過程的影響。模擬結(jié)果表明:粒子或者基板在不同預(yù)熱溫度時(shí),其變形程度有所不同,表現(xiàn)在粒子的壓縮率、基板上的坑深和最大接觸表面積不同。發(fā)現(xiàn)粒子和基板的預(yù)熱溫度在一定范圍內(nèi)時(shí),有利于粒子和基板的碰撞結(jié)合;粒子的橢球形狀以及入射角度對(duì)碰撞過程也有很大影響,當(dāng)粒子沿著其長(zhǎng)軸方向撞擊基板時(shí),材料的變形程度劇烈,粒子的反彈動(dòng)能也較小;當(dāng)粒子沿著其短軸方向撞擊基板時(shí),雖然最大接觸表面積增加,但最大相對(duì)表面積減小,粒子反彈能增加,材料總的變形減弱;當(dāng)基板表面具有微槽道有限空間時(shí),粒子撞擊不同位置時(shí)以及不同大小粒子撞擊基板時(shí)材料的變形也有很大的不同;多粒子撞擊具有微槽道有限空間基板表面時(shí),可觀察到后續(xù)粒子對(duì)已沉積粒子具有夯實(shí)作用;增加粒子撞擊速度以及對(duì)材料進(jìn)行一定的預(yù)熱有利于粒子間以及粒子和基板間的碰撞結(jié)合。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.4

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9 李oげ，

本文編號(hào)：1163203