等離子噴涂Mo 包覆Ni20Cr 自粘結粉末制備的粘結層結合性能

宋久涇，董昕遠，田俊偉，雒曉濤，李長久

（西安交通大學材料科學與工程學院 金屬材料強度國家重點實驗室,西安 710049）

0 引言

等離子噴涂作為一種常用的熱噴涂技術，具有生產效率高、噴涂材料范圍廣等優點，普遍應用于制備具有耐腐蝕、耐磨損、耐熱隔熱等性能的涂層，在航天航空、冶金重工、能源化工等領域得到了廣泛應用[1-4]。眾所周知，等離子噴涂技術在使用過程中需要關注的首要重要問題是需要確保涂層與基體之間具有良好的結合，防止涂層在服役過程中發生剝落而失效[5]。一般認為等離子噴涂涂層與基體間的結合主要依賴機械結合，結合力來自于扁平粒子與粗糙表面的機械嚙合力，因此，結合強度強烈依賴于噴砂基底表面的粗糙度[6-9]，且結合強度普遍較低，如在混凝土表面等離子噴涂的莫來石陶瓷涂層的結合強度僅依賴于機械結合，約3.8 MPa[10]。利用某些金屬材料可以通過局部冶金結合牢固地粘結在基體表面的特性，將其預先噴涂到基體表面形成粘結過渡層，該粘結層可為后續涂層提供清潔、粗糙、活性更高的表面，從而可有效提升整體涂層的結合強度[11,12]。Yilmaz 等人研究了粘結層對等離子噴涂氧化鋁涂層力學性能的影響，結果表明，無粘結層時氧化鋁涂層的結合強度為8.25 MPa，預先在基體上制備一層金屬粘結層可使氧化鋁涂層結合強度提高至20.12 MPa[13]。Li 等人總結了不同陶瓷涂層的結合強度，大量數據表明，直接在金屬涂層表面沉積的陶瓷涂層，結合強度約10 MPa 左右，而通過制備金屬粘結層后，部分涂層的結合強度可達60 MPa[14]。……