等離子噴涂氧化鋁陶瓷涂層研究現(xiàn)狀及展望

氧化鋁陶瓷涂層大抵經(jīng)驗了氧化鋁涂層、 氧化鋁-氧化鈦涂層和納米氧化鋁涂層等階段， 粉末從微米級向納米級細化，從繁多成分向復(fù)合化開展，涂層構(gòu)造由單層過渡到多層或梯度突變層。 應(yīng)用等離子噴涂氧化鋁制備構(gòu)造復(fù)合涂層和性能梯度涂層，是國際外鉆研陶瓷涂層宏觀組織、耐磨損、耐侵蝕和耐低溫氧化等性能的熱點方向之一。

等離子噴涂出氧化鋁陶瓷涂層呈片層狀，有多量孔隙、微裂紋及雜質(zhì)，氧化鋁的典范晶體構(gòu)造為穩(wěn)固相 α-Al2O3，等離子噴涂后涂層中α-Al2O3均縮小，次要以亞穩(wěn)固相 γ-Al2O3存在。氧化鋁涂層可用作常溫下的低應(yīng)力磨粒磨損、 硬面磨損、耐多種化工介質(zhì)和化工氣體侵蝕、耐氣蝕和沖蝕涂層，還用于低溫下的耐燃氣氣蝕、熱障、低溫可磨耗涂層和低溫發(fā)射涂層。 　　氧化鋁陶瓷資料有質(zhì)脆、 對應(yīng)力集中和裂紋敏感、抗熱震性差等固有弱點，與金屬資料的熱物感性能(如收縮系數(shù)、彈性模量、熱導(dǎo)率等)差異大，等離子一般涂層自身聯(lián)合強度低、 孔隙率高，在低溫差環(huán)境下，一般涂層很容易出現(xiàn)開裂甚至剝落。 　　為此，設(shè)計梯度涂層， 它是指從基體到涂層外表在資料組成、構(gòu)造、密度及性能上出現(xiàn)延續(xù)變動的一種復(fù)合構(gòu)造。 氧化鋁梯度涂層無顯著的組織漸變和宏觀層間界面， 涂層的組織體現(xiàn)出宏觀不平均性和宏觀延續(xù)性分布特色， 涂層身分的梯度化極大地緊張資料之間熱物感性能差異產(chǎn)生的熱應(yīng)力， 與一般氧化鋁雙層陶瓷涂層對比，氧化鋁梯度涂層的聯(lián)合強度、耐磨性和抗熱震性能進步，孔隙率降落。