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等離子噴涂涂層結合強度預測

  涂層結合強度包括涂層與基體之間的結合強度和涂層自身的內聚強度,是反映涂層性能高低的_個重要指標。一般采用軸向拉伸法測試涂層的結合強度,在垂直涂層表面方向上施加作用力進行拉伸,使涂層內部發生分離或者從基體上剝離,涂層失效時單位面積上所承受的最大載荷即涂層結合強度。

  在等離子噴涂熱障涂層中,一方面由于陶瓷層中存在著大量缺陷,陶瓷層的結合最為薄弱,涂層整體的結合強度往往由陶瓷層的結合強度決定;另一方面,陶瓷層中孔洞、裂紋等缺陷分布的不均勻性增加了涂層結合強度值的離散性,使涂層結合強度的預測變得更為復雜。許多學者采用實驗的方法來統計涂層的結合強度。Andritschk等人通過實驗研究了涂層結合強度與孔隙率之間的關系。

  zhou等人四的實驗結果表明,大氣等離子噴涂(APS)熱障涂層中,隨著陶瓷層厚度的増加涂層的結合強度迅速下降。隨著計算機技術的發展數值模擬方法為涂層結合強度的計算提供了新的途徑。Ca等人利用有限元方法研究了涂層在剪切作用下的受力情況,為涂層力學性能的研究提供了參考。

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