一種孔隙率可控薄膜材料快速生長成形方法及過程模擬

提出采用等離子噴涂技術(shù), 通過改變噴涂參數(shù)來生成具有孔隙以及孔隙率可控薄膜的方法. 首先建立了熔融粒子的扁平化模型和扁平粒子堆積模型, 在模型中考慮用涂層內(nèi)的小縫孔隙和臺階孔隙來模擬噴涂角度對孔隙率的影響. 對孔隙生成的機(jī)理以及噴涂角度對孔隙率的影響的模擬和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明: 所提出的方法可以生成孔隙率可控的薄膜, 薄膜層的孔隙率隨著噴涂角度的減小而增加. 生成涂層的孔隙率可以達(dá)到49%. 當(dāng)噴涂角度小于30°時, 大量粒子累積的遮蔽效應(yīng)導(dǎo)致涂層內(nèi)形成遮蔽孔隙, 使涂層的孔隙率迅速增加; 粉末粒度和粒子速度等參數(shù)對孔隙率也有影響. 通過連續(xù)改變噴涂角度的方法還可以獲得孔隙呈梯度分布的薄膜材料.

作 者： 胡幫友 張海鷗 王桂蘭   作者單位： 胡幫友,王桂蘭(華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院塑性成形模擬及模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)

張海鷗(華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院,武漢,430074) 

刊 名： 中國科學(xué)E輯  ISTIC PKU 英文刊名： SCIENCE IN CHINA(SERIES E)  年，卷(期)： 2007 37(11)  分類號： O6  關(guān)鍵詞： 等離子噴涂   孔隙率   噴涂角度   孔隙材料   梯度功能材料  

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