第十四届全国表面工程大会

507 / 2023-03-01 14:10:32

喷涂参数对Al2O3粉末熔融行为和Al2O3陶瓷涂层介电强度的影响

大气等离子喷涂,氧化铝涂层,扁平粒子,介电强度,介电击穿

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通过大气等离子喷涂在轴承内圈或外圈制备氧化铝绝缘涂层，可以有效地防止轴电流通过轴承，从而保护其免受电蚀损伤。本工作系统地研究了喷涂参数对飞行中Al₂O₃粉末颗粒的温度和速度、产生的扁平粒子形态以及相应涂层的微硬度和介电性能的影响。结果表明，粉末在等离子焰流中完全熔化且不发生过熔现象时，可以得到最致密的氧化铝涂层，涂层孔隙率仅为3.43%。对于由半熔化或过熔化的粉末沉积的涂层，孔隙率和缺陷数量增加，特别是当粉末过熔时，涂层中出现了许多纵向裂纹。虽然孔隙率确实的影响涂层的介电强度的因素，但涂层中的缺陷（尤其是纵向裂纹）的数量是介电强度下降的主要原因，这也解释了涂层介电强度随涂层厚度增加而降低的原因。封孔剂主要起到提升涂层致密度、减少缺陷数量的作用，封孔后的涂层介电强度提升了近4倍。根据涂层被击穿的表面和截面的形态，可以证明氧化铝涂层介电击穿的本质是“电-热-力”耦合破坏的过程，并建立了相应的击穿模型。