NANO AL2O3 + TEIO2 Технология магниевой поверхности плазмы распыления

97% AL2O3 + 3% TIO2Нано-керамический слой опрыскивали на поверхность азота AZ91D магниевого сплава на распылением плазмы. Керамический размер частиц составлял 150 нм и 120 нм, а толщина покрытия составляла 50 мкм ~ 100 мкм. Тепловая эффективность ηQ было около 65%. Поверхность образца предварительно нагрета до 100 ℃ до распыления, расстояние распыления составляет 60 мм ~ 80 мм, ось потока пламента плазменного пламента и поверхность заготовки составляет 45 ° ~ 60 ° угла, скорость потока N2 на 0,5. M3 / H и скорость кормления порошка составляет 1 кг / ч ~ 1,5 кг / ч. После нанесения покрытия, твердость теста, SEM (сканирующая электронная микроскопия) и XRD (рентгеновская дифракция) анализ слоя покрытия, прочность скважин и прочность на коррозионное сопротивление покрытия и субстрата.

Анализ микроструктуры

Распределение порошковых частиц нано-керамики довольно равно, но все еще есть агломерированные частицы. 97% порошка состояли из α-Al2O3 и 3% рутила - как TiO2. Покрытие является пластинчатым слоем из-за адгезии высокотемпературных частиц и затвердевших частиц, так что покрытие состоит из многих частиц, поверхность довольно грубая.

Из-за низкой температуры плавления матрицы сплава AZ91D часть поверхности матрицы расплавит при воздействии высокотемпературных плазменных керамических частиц. Анализ XRD и SEM показал, что в покрытии в покрытии столбняка γ-Al2O3 и уравновешенные нано-α-Al2O3. Поскольку γ-Al2O3 растет вдоль направления теплового потока во время процесса пласта, нерешенные частицы α-Al2O3 вызваны охлаждением во время процесса теплового распыления плазмы. Эта структура полезна для улучшения механических свойств распыленного нанометрового слоя. В XRD-спектре нет TiO2, поскольку зона контакта оксида оксида алюминия и титана большая и полностью растворяется во время теплового распыления. Благодаря своему взаимному твердую раствору усиливается столбчатый промежуточный склеивающая сила, что способствует подъему прочности покрытия.

Установлено, что в XRD существует небольшое количество MgO MGO, которое формируется реакцией интерфейсной реакции поверхности магниевого сплава, воздействующего на высокотемпературные керамические частицы во время термического распыления. Формирование MgO может эффективно сдерживать рост зерна Al2O3, а утонченный AL2O3 выгодна для улучшения прочности покрытия. Между тем, он также может укреплять смазку между керамической и магниевой матрицей сплавов и регулировать распределение напряжения в интерфейсе.

Производительность покрытия

Твердость:

После распыления плазмы 97% Nano-керамики Al2O3 + 3% TiO2 на сплавом AZ91D твердость керамического слоя является HV950 ~ HV 980, который выше, чем у обычного керамического слоя HV750 ~ HV800. Поскольку в покрытии много уравновешенного нанометра α-Al2O3.

Сила связывания:

Согласно ASTM C633, прочность склеивания покрытия составляет 19 МПа ~ 22,5 МПа, в то время как у обычного плазменного напыленного керамического покрытия составляет всего 16 МПа. Первый 18,75% ~ 40,63% выше, чем у последнего.

Коррозионная стойкость покрытий:

Согласно стандарту GB6458-1986, ученые распыляли нано-керамическое покрытие на поверхности плазмой, а герметичные образцы подвергали тесту нейтрального солевого распыления на 72 часа. Поверхность была повреждена без ржавчины.