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涂层与基体的结合机理有哪些?

时间:2012-08-20 19:32:49  来源:热喷涂技术问答  作者:王海军

(1)机械结合

机械结合是指具有一定功能的熔融状粒子撞击到经粗化处理的基材表面时,铺展成扁平状的液态薄片覆盖并紧贴基材表面的凹凸点上,在冷凝时收缩咬住凸点(或称抛锚点),形成机械结合。机械结合是热喷涂涂层与基材结合的最主要形式。

(2)微冶金结合

在喷涂放热型喷涂材料时,熔融微粒到达基材表面后,放热反应可维持几微秒,基材表面微区内接触温度可高达基材的熔点,因此,有可能使熔融粒子与基材形成微冶金结合,提高涂层与基材间的结合性能。

(3)扩散结合

当熔融的喷涂材料高速撞击基材表面形成紧密接触时,由于变形、高温等作用,在涂层与基材间有可能产生微小的扩散,增加涂层与基材间的结合强度,如,在碳钢基材上喷涂镍包铝复合粉末时,发现结合层由Ni-Al-Fe等元素组成,厚度约为0.5µm-1µm.

(4)物理结合

当基材表面极其干净或进行活化处理后,基材与涂层间充分润湿形成分子间作用力。

喷涂层与基体之间结合以机械结合为主,某些情况下会产生微冶金结合、扩散结合、物理结合。

 


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