纳米结构allt2gtolt3gttiolt2gtsiolt2gt热喷涂粉末和涂层的研究

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1、摘要常规的纳米晶粉末由于单个颗粒质量小、密度低、流动性差，不能直接用来进行等离子喷涂，必须经过再处理，形成粒度在10~90微米的大颗粒球形粉末。本文主要研究了A1203—3％Ti02-2％Si02团聚体粉末的热处理过程，探讨热处理温度对粉末形貌、性能的影响，对涂层的微观结构进行了研究。实验测定了粉末在不同热处理温度后的流动性、松装密度和振实密度，探讨在高温热处理时颗粒形貌的变化过程。A1203门ri02／Si02涂层是用纳米结构团聚体粉末在不锈钢基体上用等离子喷涂方法制备。利用扫描电镜、X射线衍射分析

2、，对粉末和涂层进行了检测分析。实验结果表明：当热处理温度超过1250℃时，团聚体粉末发生严重烧结现象，纳米颗粒长大到微米尺寸，所以热处理温度应控制在1200℃以下。合理热处理制度得到的团聚体粉末流动性好、振实密度高，大颗粒内部的小颗粒仍为纳米结构，适合于等离子体喷涂。扫描电镜观察涂层的表面和截面，发现涂层无明显层状结构，是微米／纳米结构复合涂层，一部分团聚体粉末完全熔化形成块状组织，一部分由未熔化颗粒形成撞击基体变形堆垛形成纳米结构组织。关键词：氧化铝／氧化钛／氧化硅，再处理，团聚体粉末，等离子喷涂，

3、纳米结构ABSTRACTThenornlaInanoc叫staIlinepowdercannotbedirectlyusedforpl踟asprayingbecauseofthesinglepanicle’slowmass，lowdensi％poornowabili够Thispo、vdershouldbereprocessedimoagglomeratedpowderwimparticlesi∞inmemngeoflO·90um．Thisstudyfocusesontheheattreatmentof

4、theagglomemtedA1203—3％Ti02-2％Si02powder，tlleinflu％ceofheattreannentontllepov旧er’smo巾hologyandpmpercies，aIldmeresearchontllemicrosnllctIlreofalumin矾itani“silicacoating．Duringtheexperimem廿1epowder’snowabili饥f．reeholddensity'tapdensityaRerheattreatmentatdi

5、任brenttemperaturesissurveyed．Thetransfomlationprocessoftheparticle’sshapeathi曲heatingtemperaturesisdiscussed．111ealumin砒itani眺ilicacoatingisobtained0nmestainlesssteelViaplaSmasprayingwithnanostnJcturedagglomeratedpowder．IIlthisresearchprogram，scanningel

6、ectmnmicroscopyandX—raydiff}actionareusedtocharacterizethepowderaJldthecoating．Whenheatingtemperatureexceeds1250℃thedistinctsinteringphenomenonhappensintheagglomeratedpowderandnaIloc巧stallinepanicle’ssizereachmicronscal昏ThustIletemperatureofheattreatmen

7、tshouldbecontrolIedunder1200℃．A舭rtllereasonableheattreatment，thenowabili够oftIleagglomeratedpowderisimpmVed，tapdensityenhanced，thenanocrystallinesinsidetlleagglomeratedpowderremainedwhicharefitforthernlalspraying．111e胁esur缸e锄dmecrosssectionofthecoatingar

8、eexamined．ItisreVealedmatⅡlecoatingconsistsofnano／micmstmcturewithoutnotableIaminarstructure．ApartoftllecoatingismicrostnJcturedderiVedf而mmeltedagglomeratedpowderinplasma觚danotherpartisnamostlllcturedf．romunmeltedagglomeratedpowd