喷丸辅助对冷喷涂Ni-Al含能结构涂层组织及性能的影响

• 作者: 于晓东 吴博涵 宁先进 张涛 杨晋智 王全胜 谭成文
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 冷喷涂 喷丸 含能结构材料 动态力学性能 自蔓延反应
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 专题——热喷涂技术研究及应用
• 页码范围: 85-92
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.11.010

摘要

目的 调控冷喷涂Ni-Al含能结构涂层的微观结构,增加涂层中组元间的接触面积,提高涂层反应速度.方法 在Ni、Al混合粉末中引入铸钢弹丸,研究喷丸辅助对冷喷涂Ni-Al涂层微观组织、力学性能和反应特征的影响.采用扫描电镜(SEM)结合定量金相方法,表征Ni-Al涂层微观形貌和Ni、Al组元的接触面积.通过万能材料试验机及分离式霍普金斯压杆(SHPB)测试Ni-Al涂层的压缩力学性能.采用差示扫描量热分析法(DSC)分析Ni-Al涂层的反应温度及放热量.通过高速摄影分析Ni-Al涂层的自蔓延反应过程和燃烧速度.结果 喷丸辅助冷喷涂所制备的Ni-Al涂层整体致密、无宏观裂纹.弹丸冲击提高了涂层中Ni颗粒的变形程度和Ni、Al组元间的接触面积,对涂层密度和Ni、Al活性组元含量无明显影响.喷丸辅助冷喷涂Ni-Al在准静态和动态条件下的抗压强度分别为210～250 MPa及310～335 MPa.引入弹丸提高了冷喷涂Ni-Al涂层的反应活性,反应起始温度下降至422℃,并显著提高了冷喷涂Ni-Al含能结构涂层的自蔓延燃烧速度.当钢丸添加量为77％时,涂层燃烧速度达到416 mm/s,提高近5倍.结论 喷丸辅助冷喷涂工艺可在保证涂层力学性能的同时,提高Ni-Al含能结构涂层的反应活性,并显著提高自蔓延燃烧速度,弹丸含量对涂层成分影响不大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谭成文		49	459	13.0	19.0
2	王全胜		66	653	14.0	22.0
3	于晓东		45	271	11.0	13.0
4	张涛		25	220	8.0	14.0
5	宁先进		11	31	3.0	5.0
6	杨晋智		2	1	1.0	1.0
7	吴博涵		1	0	0.0	0.0