編號：CPJS02230
篇名：梯度結構對氧化鋁陶瓷涂層結合強度及抗沖擊性能影響的試驗研究
作者：程西云； 肖舒； 何俊
關鍵詞：梯度涂層； 結合強度； 沖擊載荷； 失效分析
機構： 汕頭大學工學院
摘要： 理論分析表明梯度結構能有效減緩氧化鋁陶瓷層與基體結合面上的應力突變,涂層內部最大Mises應力明顯降低,合理的梯度結構能改善涂層內部Mises應力分布,改變應力分布特征。為驗證理論分析結果的正確性,采用等離子噴涂制備具有不同冪指數(shù)分布特征的6層"三明治"式梯度結構涂層,對梯度涂層結構進行表征,并試驗研究涂層的結合強度及抗沖擊性能。結果表明:試驗用梯度結構具備p=0.25、1.0、4.0次方冪指數(shù)梯度結構特征,不同結構梯度層結合強度均在14.0～18.0MPa,冪指數(shù)p=1.0的涂層結合強度最好,而冪指數(shù)p=0.25涂層抗沖擊性能最好,較線性結構梯度涂層提高了30%,較冪指數(shù)p=4.0結構的梯度涂層提高了45%,沖擊失效后涂層截面分析證實p=0.25次方冪指數(shù)梯度結構減少了表面陶瓷層的應力,減緩了陶瓷層基體間應力突變梯度,涂層失效是從底層開始的,失效形式為梯度涂層層狀結構間出現(xiàn)分層,而p=1.0、4.0次方冪指數(shù)梯度結構涂層沖擊失效表現(xiàn)為表面陶瓷層脫落。
