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《中国科学(E辑:技术科学)》 2007年11期
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一种孔隙率可控薄膜材料快速生长成形方法及过程模拟

胡帮友  张海鸥  王桂兰  
【摘要】:提出采用等离子喷涂技术,通过改变喷涂参数来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积模型,在模型中考虑用涂层内的小缝孔隙和台阶孔隙来模拟喷涂角度对孔隙率的影响.对孔隙生成的机理以及喷涂角度对孔隙率的影响的模拟和实验研究结果表明:所提出的方法可以生成孔隙率可控的薄膜,薄膜层的孔隙率随着喷涂角度的减小而增加.生成涂层的孔隙率可以达到49%.当喷涂角度小于30°时,大量粒子累积的遮蔽效应导致涂层内形成遮蔽孔隙,使涂层的孔隙率迅速增加;粉末粒度和粒子速度等参数对孔隙率也有影响.通过连续改变喷涂角度的方法还可以获得孔隙呈梯度分布的薄膜材料.

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