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干冰喷射可提高等离子涂层的质量---等离子喷涂干冰喷射标本-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-04-21 0:39:47 * 浏览: 0
样品制备横截面样品是通过使用Discotom-10切割机切割和切片而制备的。在超声清洁器中清洁后,将样品在真空下安装在环氧树脂中。使用SiC铝箔和钻石悬浮液,并使用Phoenix4000半自动研磨抛光机研磨和抛光样品。有关详细的研磨和抛光参数,请参见表12。表12:横截面样品的研磨和抛光参数。表面悬浮液载荷(N)时间(分钟)SiC200-water301 *)MD-LargoAllegroLargo9μm-355MD-LargoLargo3μm-305MD-DacDac3μm-255MD-NapNap188,μm-205*)重复必要的步骤以暴露除横截面以外的整个横截面样品也被切割并准备用于表面硬度测量和磨损测试。用StruersPiano金刚石磨盘手动研磨表面硬度和空化测试样品,并用Dac3μm金刚石悬浮液抛光至镜面光洁度。使用相同的钢琴光盘将干砂橡胶轮测试和腐蚀测试样品研磨至P1000的光洁度。 6.3研究方法本节介绍了本文范围内使用的研究方法,包括过程监控和不同的样品分析方法。所有研究均在TUT和材料科学实验室设备中进行。 6.3.1干冰颗粒测量OseirHiWatch成像系统用于表征喷砂过程中干冰颗粒的流动。该系统由一个脉冲二极管激光器组成,该激光器能够照射8.94毫米x 6.69毫米的区域中的粒子,然后由相机对其进行检测和记录。该软件同时分析成像颗粒的大小和速度。使用IC110-E进行了两次测量,其中(第1组)和没有(第2组)石块被嵌入喷嘴中,并且使用IceBlastKG20(第3组)一次。 6.3.2表面温度监控使用OmegaOS37-20-K红外热电偶和AmprobeTMD-56多点温度计可以在喷涂过程中监控表面温度。热电偶位于样品架下方,并对准中心。每隔一秒记录一次温度,并将其保存以供以后分析。 6.3.3微结构表征首先,用LeicaDM2500光学显微镜对横截面样品成像以进行微结构的初步研究,然后使用PhilipsXL-30扫描电子显微镜(SEM)进行更详细的微结构分析,二次电子(SE) )和背面电子显微镜散射的电子(BSE)图像。在SEM成像之前,对抛光的样品进行金喷镀处理以获得导电性。在SEMBSE图像上进行了500倍放大的图像分析,以计算不同样品的平均孔隙率。使用ImageJ软件对图像应用阈值以生成二进制黑白图像,以区分固体材料中的裂缝和孔隙,然后该软件计算图像中的黑色量。 6.3.4硬度测试和表面粗糙度测量使用松泽MMT-X7显微硬度计从横截面样品和抛光的涂层表面测量维氏硬度。用300gf(HV0.3)测试截面硬度,表面硬度测试载荷范围为25gf(HV0.025)至1000gf(HV1)。使用Mitutoyo Surftest SJ-301便携式表面粗糙度测试仪测量喷涂样品板表面的表面粗糙度,以获得Ra,Ry和Rz值。 6.3.5测试干砂轮橡胶砂轮测试是根据ASTM G65“使用干砂/橡胶砂轮设备测量磨损的标准测试方法” [93]进行的,设置如图31所示。设备包括一个旋转的涂有橡胶的钢桶,5个用于施加接触载荷的样品架和一个砂斗,用于在旋转轮和样品表面之间提供砂子。样品尺寸为20x50mm,并进行P1000级抛光,以将表面粗糙度的影响降至最低,每个样品的陶瓷涂层负载为3N(每个样品3件)。将沙漏斗以每个样品20-30g / min的速度校准到沙子中,沙子是石英,粒径为0.1-0.6mm,测试为12分钟,总时间为60分钟,样品为每隔12分钟取出一次并压缩。清洁并称量空气。样品经过测试非常短的12分钟,并放置在不同的支架中,以减轻由不同支架引起的变化。鼓的直径为550毫米,并且以60 RPM的转速旋转,因此每个样品的总穿透距离为6220米。图31:改编自[93]的橡胶轮测试装置的示意图。图32:固体颗粒腐蚀测试仪。离心式固体颗粒腐蚀测试仪由置于旋转圆盘上的砂漏斗和位于圆盘周围的样品架组成(图32),在测试过程中将圆盘和样品架关闭。砂子从漏斗流入旋转盘的中心孔,在砂子中,砂子在离心力的作用下加速并通过内置在盘中的通道向外推动。在这里,使用了30730和90730,不同角度的样本对沙子的影响,每个样本在每个角度测试3个样本。样品尺寸为20x15毫米,在研磨至P1000涂层并称重之前和之后。圆盘的速度为3000 RPM,每次测试总共使用3 kg的沙子。沙子与橡胶轮测试中的沙子相同。图33:a)空化测试设置b)样品特写TUT中使用的空化腐蚀测试符合ASTM G32“使用振动设备进行空化腐蚀的标准测试方法” [94]。该测试使用功能频率为20kHz,功率为750W的VCX-750超声振动器。喇叭或调速器由钛合金Ti-6Al-4V制成,可更换的尖端直径为15.9mm。幅度设置为50μm。该测试设备使用固定的样品架,将其浸入烧杯中的去离子水中,并将镜面抛光的样品(25x25mm)固定在该样品架上(图33)。喇叭的尖端降低到距样品表面0.5毫米的距离,水位保持在测试样品表面上方15毫米。使用水冷却/加热装置和盘管将水温保持在25±2730°C。用乙醇洗涤样品,适当干燥并在设定的时间间隔称重。氧化铬涂层的总测试时间为90分钟。 6.3.6根据ASTMC633的附着力测试“热喷涂涂层的附着力或内聚强度