粒子飞行速度对热障涂层结构和性能影响

王世兴¹，刘新基¹，沙爱星²，袁涛¹，韩志海³

1. 中国农机院表面工程技术研究所2. 中国人民解放军驻黎阳公司军事代表室3. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

摘 要：采用常规等离子喷涂(APS)和超音速等离子喷涂(SAPS)两种工艺制备了热障涂层,研究表明:两种等离子射流中粒子表面温度相近,SAPS工艺中粒子飞行速度达到430m/s,比APS工艺(200m/s)粒子飞行速度提高1倍。由于SAPS工艺中等离子射流速度高,熔融粒子在等离子射流中产生雾化形成尺寸较小粒子,伴随粒子撞击基体的速度提高,增加了熔融粒子撞击基体能量,在基体上形成厚度薄和飞溅少的"板条",加强了"板条"与基体或"板条"与"板条"间结合,消除了APS工艺制备的热障涂层中典型层状结构,使热障涂层结合强度和抗热震性能分别提高40%和1倍。

关键词：热障涂层;超音速等离子喷涂;微观结构;热震;