NANO AL2O3 + TIO2 Tecnologia della spruzzatura del plasma della superficie del magnesio

97% AL2O3 + 3% TIO2Lo strato nano-ceramica è stato spruzzato sulla superficie della lega di magnesio AZ91D mediante spruzzatura al plasma. La dimensione della particella ceramica era di 150 nm e 120 nm, e lo spessore del rivestimento era di 50μm ~ 100μm. L'efficienza termica ηq era di circa il 65%. La superficie del campione è preriscaldata a 100 ℃ Prima di spruzzare, la distanza di spruzzatura è 60mm ~ 80mm, l'asse di flusso della fiamma al plasma e la superficie del pezzo sono di 45 ° ~ 60 °, la portata di N2 del gas di alimentazione della polvere è 0,5 m3 / h e la velocità di alimentazione della polvere è 1 kg / h ~ 1,5 kg / h. Dopo il rivestimento, il test di durezza, SEM (microscopia elettronica di scansione) e XRD (diffrazione a raggi X) analisi del livello di rivestimento, resistenza alle integrità e test di resistenza alla corrosione è stato effettuato un test di rivestimento e substrato.

Analisi di microstruttura

La distribuzione di particelle in polvere di nano-ceramica è piuttosto uniforme, ma ci sono ancora particelle agglomerate. Il 97% della polvere era composto da α-AL2O3 e 3% di rutili - come TIO2. Il rivestimento è uno strato lamellare, a causa dell'adesione delle particelle ad alta temperatura e delle particelle solideficate, in modo che il rivestimento sia composto da molte particelle, la superficie è piuttosto ruvida.

A causa del basso punto di fusione della matrice AZ91D in lega, parte della superficie della matrice si scioglierà quando è influenzata da particelle ceramiche al plasma ad alta temperatura. L'analisi XRD e SEM ha mostrato che ci sono le particelle γ-AL2O3 colonnar γ-AL2O3 e NANO-A-AL2O3 equiiaci nel rivestimento. Poiché γ-AL2O3 cresce lungo la direzione del flusso di calore durante il processo di formazione, le particelle α-AL2O3 non elaborate sono causate dal raffreddamento durante il processo di irrorazione termica del plasma. Questa struttura è vantaggiosa per il miglioramento delle proprietà meccaniche dello strato di nanometro spruzzato. Non c'è TIO2 nello spettro XRD, perché l'area di contatto dell'Alumina e dell'ossido di titanio è grande e completamente solido sciolto durante la spruzzatura termica. A causa della loro soluzione reciproca solida, la forza di incollaggio dell'intercalay colonnar è migliorata, che è favorevole al sollevamento della forza del rivestimento.

Si trova che una piccola quantità di mgo esiste negli spettri XRD, che è formata dalla reazione dell'interfaccia della superficie della lega di magnesio interessata da particelle di ceramica ad alta temperatura durante la spruzzatura termica. La formazione dei MGO può contenere efficacemente la crescita dei grani AL2O3, e il raffinato AL2O3 è vantaggioso per il miglioramento della forza del rivestimento. Nel frattempo, può anche rafforzare la lubrificazione tra matrice in lega di ceramica e magnesio e regolare la distribuzione dello stress nell'interfaccia.

La performance del rivestimento

Durezza:

Dopo la spruzzatura al plasma 97% AL2O3 + 3% TIO2 nano-ceramica sulla lega AZ91D, la durezza dello strato ceramico è HV950 ~ HV 980, che è superiore a quella dello strato ceramico convenzionale HV750 ~ HV800. Perché ci sono un sacco di nanometro equiato α-AL2O3 nel rivestimento.

Forza vincolante:

Secondo ASTM C633, la forza di legame del rivestimento è 19MPa ~ 22,5 MPa, mentre quella del rivestimento in ceramica spruzzata al plasma convenzionale è solo 16MPa. Il primo è del 18,75% ~ 40,63% superiore a quello di quest'ultimo.

Resistenza alla corrosione dei rivestimenti:

Secondo lo standard GB6458-1986, gli scienziati hanno spruzzato il rivestimento nano-ceramico sulla superficie mediante plasma e i campioni sigillati sono stati sottoposti al test a spruzzo di sale neutro per 72h. La superficie era intatta senza macchie di ruggine.