电爆喷涂制备管内多孔涂层及其形成机理

TG174.44; 管内多孔涂层是增强传热性能和提高换热效率的有效途径.采用电爆喷涂制备管内多孔涂层,研究0.5 mm铜丝在不同初始电压下涂层的表面形貌、粗糙度和孔隙分布,并通过沉积能量和爆炸产物讨论微结构涂层的形成机理.结果表明:改变初始电压可以得到不同微观形貌的涂层.初始电压为14.0 kV时,得到最优多孔涂层,形成由小颗粒堆积而成的多孔结构,其表面积是未喷涂涂层管的4.47倍,孔隙率高达57.8％;15.2 kV时,由小熔池凝固后形成均匀的圆形多孔涂层,孔隙率为40.3％.涂层的形成主要取决于不同电压下爆炸时铜丝沉积的能量,它作为喷涂粒子的热动条件,决定了喷涂粒子的能量和粒径大小,不同状...

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Published in材料工程 Vol. 51; no. 4; pp. 151 - 158
Main Authors 李旺根, 朱亮, 张爱华, 周辉, 杨浙
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050%兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州 730050 01.04.2023
兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,兰州 730050%兰州理工大学 电气工程与信息工程学院,兰州 730050
Subjects
管内喷涂
电爆喷涂
能量沉积
铜多孔涂层
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000231

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Summary:TG174.44; 管内多孔涂层是增强传热性能和提高换热效率的有效途径.采用电爆喷涂制备管内多孔涂层,研究0.5 mm铜丝在不同初始电压下涂层的表面形貌、粗糙度和孔隙分布,并通过沉积能量和爆炸产物讨论微结构涂层的形成机理.结果表明:改变初始电压可以得到不同微观形貌的涂层.初始电压为14.0 kV时,得到最优多孔涂层,形成由小颗粒堆积而成的多孔结构,其表面积是未喷涂涂层管的4.47倍,孔隙率高达57.8％;15.2 kV时,由小熔池凝固后形成均匀的圆形多孔涂层,孔隙率为40.3％.涂层的形成主要取决于不同电压下爆炸时铜丝沉积的能量,它作为喷涂粒子的热动条件,决定了喷涂粒子的能量和粒径大小,不同状态的喷涂粒子与基管表面碰撞后或颗粒堆积或形成熔池,最终导致涂层微观形貌的差异.
ISSN:1001-4381
DOI:10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000231