等离子喷涂CNTs/Al₂O₃复合涂层力学性能研究

周亮¹，罗发²，孙志平¹，张勇¹

1. 长安大学材料科学与工程学院2. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室

摘 要：通过等离子喷涂工艺制备了不同碳纳米管含量的CNTs/Al2O3复合涂层,系统研究了碳纳米管含量对涂层孔隙率、洛氏硬度和断裂韧性的影响规律。实验结果表明:采用喷雾干燥工艺制备的CNTs/Al2O3颗粒为球形,CNTs均匀分布在团聚颗粒的表面;部分CNTs经等离子喷涂后保留在沉积涂层内部并且与Al2O3基体形成冶金结合,起到一定桥接作用。涂层孔隙率和洛氏硬度值均随CNTs含量的增加呈现降低的趋势。随CNTs含量从6%(质量分数)增加到12%(质量分数),CNTs增韧效果的增强和涂层孔隙率的降低导致涂层断裂韧性值从48MPa增加到90MPa。

关键词：等离子喷涂;微观结构;断裂韧性;CNTs/Al2O3涂层;