图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Invited speech硬质相物理特性对冷喷涂金属复合材料沉积的影响规律

编号：550 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-26 12:23:31 浏览：342次收藏取消收藏

2024-05-12 08:00

20min

[E2] 论坛4：热喷涂与冷喷涂技术B [E2-1] 论坛4B上午

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摘要

金属基复合材料作为一种新型结构－功能一体化材料，在国防军工、电子、航天和航空等领域具有广泛的应用。冷喷涂金属与增强相混合粉末是制备金属基复合材料涂层和增材制造构件的有效方法。然而冷喷涂过程中，金属颗粒与硬质颗粒沉积特性导致硬质颗粒碰撞破碎、硬质颗粒含量低于粉末中相应含量、金属/硬质颗粒界面结合差等一系列严重劣化金属基复合材料性能的问题产生。对此，本文以SiC、Al2O3、金刚石、WC、W等硬质颗粒为强化相，以Al为金属相，通过二者混合粉末冷喷涂制备沉积体，研究了硬质相硬度、密度、弹性模量等物理特性对金属基复合涂层沉积特性和涂层组织的影响规律。结果表明，与硬质相与金属相硬度差异决定硬质相能否有效沉积的常规认知不同的是，硬质相与金属相的密度差是决定其能否有效沉积的关键因素。当使用纯Al粉末与密度相近的金刚石粉末、SiC粉末、Al2O3粉末混合沉积时，尽管上述陶瓷颗粒硬度存在显著差异，但其在沉积体中的含量总是小于其在原始粉末中的含量，且无显著差异。而当纯Al粉末与高密度的WC粉末和结晶W粉混合沉积时，使用含50vol.％的WC粉和结晶W粉的原始混合粉末分别得到了含有57.43vol.％WC和78.15 vol.％W的沉积体。最后，根据终点弹道学原理建立了硬质颗粒能否有效沉积的一般性判据。