近年来 ,纳米结构涂层成了众多科学工作者的研究热点 ,由于晶粒尺寸效应和大量晶界的存在 ,具有比传统涂层更优良的性能 。许多方法都可用于纳米结构涂层的制备 ,如热喷涂技术 、电子束物理气相沉积 、化学气相沉积 、磁控溅射等 , 其中热喷涂技术尤其是等离子喷涂技术成了制备纳米结构涂层的有效方法之一。纳米 Ti O 2 涂层具有抗高温 , 耐腐蚀 ,耐磨损 ,化学性质稳定 ,无毒无害等优异的性能 ;另外 , 由于 T i O2 的纳米颗粒又具有纳米结构的小尺寸效应 、表面与界面效应 、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性 ,纳米TiO2 涂层将具有更为广阔的应用前景 。纳米结构的微粒不能直接用于等离子喷涂 ,因为纳米微粒尺寸太小 、本身的质量小 、比表面积太大 、活性高 、容易聚集成团 、流动性差 ,这造成在喷涂过程中粉料在管道中的运输困难 ;另外 , 由于纳米微粒与基体材料的冲量很小 ,这使纳米微粒无法在基体材料的表面沉积 ,形成致密的纳米涂层 。通过造粒技术 , 使纳米微粒重组成微米级的微粒 ,以适合于等离子喷涂用 。通过 X 射线衍射 (XRD) 、扫描电镜 (SEM )技术对涂层的物相组成和涂层的显微结构进行观察和分析 。此外 ,对涂层的力学性能还进行了测试 (与基体的结合力 , 涂层的硬度 )。熔融的 TiO2 颗粒从喷枪里喷出冲击基材 , 展开 ,平铺 , 凝固成准圆小薄片 ,这个过程的时间很短 ,而不会出现第二个颗粒冲击到前一个已发生碰撞却没有凝固的颗粒上的情形 , 这样就形成了由小薄片叠加而成层状结构的涂层。同样由于从碰撞到凝固的时间很短 ,熔融的颗粒无法到达前一个已铺开的小薄片边角处 ,从而涂层中必出现空隙。
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