本文關(guān)鍵詞：等離子噴涂涂層微觀損傷機(jī)理的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華東理工大學(xué)》 2013年

等離子噴涂涂層微觀損傷機(jī)理的研究

王魯斌  

【摘要】：等離子噴涂涂層正在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著耐腐蝕、耐磨損、耐高溫等作用,極大地提高了零件的使用壽命。但是等離子噴涂過程中,在涂層內(nèi)部形成的微觀缺陷,受粉末粒度、噴涂工藝等因素的影響,并在使用過程中可能導(dǎo)致涂層的開裂或剝落,從而進(jìn)一步影響結(jié)構(gòu)的完整性。因此,等離子噴涂涂層微觀損傷機(jī)理的研究有著十分重要的意義。 本文以硅灰石涂層和316L不銹鋼涂層為陶瓷和金屬涂層,利用SEM觀測下的原位拉伸觀察其裂紋擴(kuò)展,并進(jìn)一步通過場發(fā)射電鏡觀察其裂紋尖端和裂紋擴(kuò)展細(xì)節(jié),研究涂層開裂損傷的微觀本質(zhì)。通過對(duì)其斷裂韌性進(jìn)行分析,指出涂層損傷與涂層的結(jié)構(gòu)和由此導(dǎo)致的裂紋擴(kuò)展路徑相關(guān)。通過單個(gè)大氣孔和二維孔隙、二維理想模型和基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的有限元分析,對(duì)硅灰石涂層的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)的模擬。 研究表明裂紋的開裂與擴(kuò)展過程呈現(xiàn)非連續(xù),且涂層中原有孔隙對(duì)開裂過程具有一定的引導(dǎo)作用,但同時(shí)主應(yīng)力方向?qū)α鸭y擴(kuò)展路徑亦有影響。陶瓷涂層中的裂紋前端的未聯(lián)通小裂紋多于金屬涂層,而金屬涂層裂紋邊緣有明顯塑性變形。涂層斷裂韌性與涂層中原有孔隙大小、孔隙尺寸集中程度等密切相關(guān)。隨基體溫度增加,硅灰石涂層斷裂韌性呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。隨粉末粒度降低,涂層的斷裂韌性增大。涂層應(yīng)力主要受層間未結(jié)合長度的影響,而未結(jié)合間距和扁平粒子厚度的影響漸小。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG174.442
【目錄】：

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