论文部分内容阅读
                            
                            
                                针对金属与玻璃物理性能上差异大,界面应力大,金属与玻璃之间结合弱的问题,提出通过等离子喷涂方法在铝合金基体表面制备一种梯度结构的铝—玻璃复合涂层,以增强铝合金和玻璃之间的结合。首先通过对不同体积分数的Al/SiO2复合粉末在6063铝合金表面的等离子喷涂沉积行为进行研究分析,得出适合于Al/SiO2梯度结构分层沉积先后的顺序,在此基础上制备新型梯度结构的铝—玻璃复合涂层,对梯度结构铝—玻璃复合涂层的组织结构与性能进行研究。通过等离子喷涂的方法制备不同体积分数的Al/SiO2 (Al与Si02的体积比为0:100、80:20、60:40、40:60、20:80)复合涂层的过程中,对5种不同体积分数A1/Si02复合粉末的沉积行为研究发现,Al/SiO2 (0:100、80:20、60:40、40:60、20:80)复合涂层的厚度分别是100μm,50 gm,40μm,50μm,80μm,基体与涂层之间存在裂纹,且在100%Si02涂层和A1/Si02(20:80)涂层中裂纹最为明显。在等离子喷涂制备Al/SiO2复合涂层过程中,Al和Si02在它们的界面发生了反应,生成了Si和Al2Si05两种新相,界面反应增加了Al和Si02颗粒之间的结合,且随着涂层中Si02含量的减少这种反应变得越来越明显,因此在不同比例的混合粉末中Al/SiO2(60:40,80:20)复合粉末更适合沉积,Al和Si02界面结合性能更好。随着Si02含量的增加,Al/SiO2复合涂层的显微硬度增大,但涂层中Si02含量达到100%时,涂层的显微硬度没有增加反而有所下降;随着Si02含量的增加,A1/Si02复合涂层与基体间的结合强度在减小。因此,为了得到性能优异的梯度结构铝—玻璃复合涂层,涂层采用梯度结构设计为:基体—NiCrAl粘结层—Al/Si02(80:20)Al/SiO2 (60:40)—Al/SiO2 (40:80)—Al/SiO2 (20:80)—100%SiO2。梯度结构涂层组织结构变化连续过渡,涂层与基体间、各梯度层间无明显的分层界面,梯度结构变化连续。梯度结构铝—玻璃涂层中各梯度Al/SiO2涂层的显微硬度与直接在基体上喷涂制备的不同体积比例的Al/SiO2复合涂层的显微硬度呈现相同的变化规律;梯度结构铝—玻璃复合涂层的结合强度比不同成分比例Al/SiO2复合涂层中的100%SiO2涂层、Al/SiO2(20:80)涂层和Al/SiO2(40:60)涂层的结合强度要高,但却比Al/SiO2(6040)涂层和Al/SiO2(80:20)涂层的结合强度低。通过等离子喷涂制备的梯度结构Al/SiO2复合涂层,SiO2和Al之间结合良好,涂层性能优异,实现了金属和Si02之间的良好结合,拓宽了Si02的应用空间。