热喷涂商用纯涂层的孔隙性研究

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 表面工程是什么?表面工程是什么?
• 涂层技术 涂层技术

背景情况:

• 涂层的多孔性显著影响腐蚀和耐磨性.
• 量化孔隙性特征对于理解涂层结构至关重要.
• 标准ISO机械抛光对于氧化物涂层是有效的,但可能不适合纯涂层,因为其性能不同.

研究的目的:

• 为了比较机械抛光,离子光束抛光和电解抛光在纯涂层中测量孔隙性的有效性.
• 确定一种最佳的抛光方法,以准确地描述纯涂层的孔隙性.
• 通过将其结果与宏观测量的比较来验证所选择的方法.

主要方法:

• 研究了三种抛光技术:机械抛光,离子束抛光和电解抛光.
• 评估了每个方法在纯涂层中揭示孔隙结构的能力.
• 采用复合材料抛光方法,结合了电解抛光和离子束抛光.
• 用微观孔隙度测量的称重方法作为参考.

主要成果:

• 机械抛光嵌入SiC颗粒,填充毛孔并阻碍准确的测量.
• 离子束抛光也未能完全揭示孔隙结构.
• 电解抛光揭示了宏孔,但引入了微孔和氧化物等工件.
• 复合抛光 (电解+离子束) 成功揭示了真正的孔隙结构.
• 复合材料方法在弧线喷涂涂层中产生了9.9%的孔隙度,与称重方法的10.2%非常接近.

结论:

• 标准的机械和先进的离子光束抛光方法不足以精确测量纯涂层的孔径.
• 电解抛光,虽然揭示了宏孔,但引入了有害的微观结构特征.
• 复合材料抛光技术结合了电解和离子光束抛光,为纯涂层提供了精确的孔隙结构特征.
• 复合材料方法提供了一种可靠的方法来确定热喷涂涂料的多孔性.