喷涂工艺黏着并凝聚在表面形成涂层计量显微镜

喷涂工艺黏着并凝聚在表面形成涂层计量显微镜

  等离子喷涂
  等离子喷涂工艺使用热电离气体能量来熔化和推动细金属或氧
化物粒子粉末至表面，使它们黏着并凝聚在表面形成涂层。等离子
体本身由气态离子、自由电子和中性原子组成——喷枪温度超过10
000℃。典型的等离子喷枪原理见

  使用氩气或氮气，在环形空间中绕流一个钨阴极，封装置于
复杂形状的水冷铜阳极。通过电离等离子体在两个电极之间使用高
频放电来打击直流电弧——引起某一部位非常高的温度导致粉末颗
粒被喷射。它们被迅速熔化，然后被喷涂覆盖至基体材料。粉末应
该被均匀地引入，既不会偏离喷嘴，也不会远离喷枪出口。产生的
粉末速度非常高——常见的速度是每秒几百米。等离子体喷雾随后
被分为一个颗粒接一个颗粒，每个都产生了一个典型的“泼溅”的
形态，。由于粒子和基体的热质量存在很大差异，可获得高的冷却
速率范围(106～108K／s)。大多数等离子喷涂粉末直径在5—60μm
，可以实现均匀加热和加速以获得高的涂层生产质量，这里应该以
均匀的速率引入等离子体。一个狭窄的尺寸范围是首选，因为这可
以提高沉积效率；粒子越细沉积密度越高，孔隙越少，但是也具有
更高的残余应力，并且在金属粒子飞行时会被氧化，从而形成氧化
物夹杂。等离子喷涂的一个显著优点是涂层粉末的成分非常匹配—
—由于不同元素的蒸发率不同，这种(相匹配的)情况并不经常能出
现在EB—PVD工艺中。这种工艺的一个缺点是它很难生成没有任何
孔隙的全致密涂层。

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