中國(guó)科學(xué)院：層流等離子體噴涂工藝研究獲新進(jìn)展
中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所工程科學(xué)部研究發(fā)現(xiàn)，采用層流等離子體噴涂工藝可在一般環(huán)境下沉積材料性能明顯優(yōu)化的熱障涂層。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用層流等離子體噴涂工藝制備的熱障涂層密度高、孔隙率低、表面粗糙度低，陶瓷涂層與合金層間具有很好的結(jié)合強(qiáng)度。因此，該工藝具有一定的應(yīng)用開(kāi)發(fā)潛力。  

　　據(jù)介紹，在合金表面上沉積陶瓷熱障涂層可以有效改善材料表面抗熱沖擊性能。這種涂層材料具有良好的隔熱效果，用在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片或渦輪機(jī)葉片上可以明顯提高功效并延長(zhǎng)工件壽命。等離子體噴涂技術(shù)制造成本和運(yùn)行費(fèi)用低，常用于普通質(zhì)量涂層的制備；電子束氣相沉積技術(shù)可以沉積高質(zhì)量的涂層材料，主要用于高技術(shù)領(lǐng)域的重要元部件上，但成本相對(duì)較高。因此，在降低制造和運(yùn)行成本的同時(shí)制造出高質(zhì)量涂層以滿足工程應(yīng)用的需求，是以后的發(fā)展方向。通常用于噴涂的等離子體射流狀態(tài)為不規(guī)則漩渦運(yùn)動(dòng)湍流，沉積涂層時(shí)等離子氣體與環(huán)境大氣間不斷進(jìn)行交換，使得大氣或雜質(zhì)卷入到射流中，并沉積到涂層中形成孔隙率高、密度低的涂層材料，明顯影響隔熱性能。但是，層流等離子體射流的高溫氣體作平滑層流流動(dòng)，等離子氣體幾乎不與環(huán)境氣體發(fā)生交換，空氣和雜質(zhì)的卷入明顯減少，另外射流長(zhǎng)度可達(dá)半米以上，進(jìn)入射流的粉體顆粒滯留時(shí)間或被加熱時(shí)間明顯延長(zhǎng)，使粉體充分熔化。層流射流穩(wěn)定性高，軸向溫度梯度小，有利于工藝過(guò)程控制。