焰流传感器技术可帮助传统热喷涂车间提高许多不同工艺类别的工艺一致性和产量。在喷涂研磨材料时，使用 SprayView 系统分析粉末喷射器的喷射位置，有助于确定最佳喷涂位置以及粉末和载气的组合。对于冷喷涂，由于许多材料的末端速度非常重要，而且取决于颗粒的大小/分布，DPV/CPS 2000 系统可通过激光技术评估焰流中的 seed 和大小分布。对于 HVOF 和任何其它传统热喷涂工艺，热能（温度）、强度（粉末进料和热质量）和速度（速度）的平衡对于工艺的成功至关重要，Accuraspray 系统可以测量这些平衡，并在同一屏幕上监控基底的最高温度。焰流传感器的数据可与微观结构、拉伸和硬度数据结合使用，以满足甚至超过严格的航空规格要求。本文将讨论 Accuraspray 系统在实际生产中的应用。 论文链接（英文） 原文发表于《Ceramics International》（第 49 卷第 13 期，2023 年 […]
在热障涂层（TBC）系统中，氧化环境中形成的尖晶石和氧化镍被认为不利于 TBC 在高温条件下的耐久性。本研究表明，在带有 Co-32Ni-21Cr-8Al-0.5Y（重量百分比）结合层的空气等离子喷涂（APS）TBC 中，低压氧气环境中的预氧化处理可通过促进陶瓷面层/结合层界面上 Al2O3 层的形成来抑制有害氧化物的形成。热长性氧化物（TGO）层的形成通常表现出类似高温蠕变的三阶段生长现象。预氧化处理可降低生长速度，延长稳态生长阶段，从而提高耐久性。TBC 中的裂纹扩展是通过陶瓷表层中预先存在的不连续性的开裂和生长进行的，并得到与 TGO 相关的裂纹成核和生长的辅助。热循环过程中的裂纹扩展似乎受 TGO 生长的控制，最大裂纹长度与 TGO 厚度一般呈幂律关系。 论文链接 (英文) 关键词: TBC；CoNiCrAlY；预氧化；热循环；TGO 生长；裂纹扩展 最初发表于《表面与涂层技术》（第 […]
使用 Ar 和 N2 作为主等离子气体生产了热障涂层。对工艺和涂层的各个方面进行了研究。研究发现，使用 N2 可以产生较高的飞行中粒子温度，但粒子速度较低。与氩气相比，使用 N2 可以将沉积效率提高两倍。使用这两种主要气体可以生产出孔隙率、硬度、杨氏模量和热扩散率值相似的涂层。在 1400 °C 下进行热处理时，涂层表现出相似的变化（硬度、刚度和热扩散率增加）。不过，经过 N2 处理的涂层的杨氏模量和热扩散率值往往较低。这些结果表明，在 TBC 沉积过程中使用 N2（而不是 Ar）作为主要等离子气体，在减少粉末消耗和提高生产率方面具有潜在优势。 论文链接 (英文) […]
纳米结构的二氧化钛原料粉末通过高速富氧燃料（HVOF）喷涂沉积在 Ti-6Al-4V 基底上。利用飞行中粒子诊断技术，采用了不同的粒子温度和速度，以揭示它们对涂层微观结构和机械性能的影响。在加工条件（即飞行中粒子的温度和速度）和由此产生的涂层微观结构特征和性能（如相组成、维氏显微硬度和阿尔门条的偏转（残余应力））之间，观察到一系列线性关系。与文献中的其他陶瓷热喷涂涂层相比，该涂层具有较高的粘结强度。这项研究提供了通过 HVOF 喷射加工纳米结构陶瓷粉末的不同层次的信息，为 HVOF 喷射纳米结构二氧化钛涂层在生物医学领域和其他需要卓越机械性能的学科中的开发和应用提供了可能性。 论文链接 (英文) 关键字：热喷涂、高速全氧燃烧（HVOF）、飞行中粒子诊断、纳米二氧化钛（TiO2）、微观结构、结合强度 最初发表于《材料加工技术期刊》（第 198 卷，第 1-3 期，2008 年 3 月 3 日，第 […]
空气等离子喷涂传统氧化铝-钛（Al2O3-13wt.%TiO2）涂层多年来一直用于热喷涂行业的抗磨损应用，主要应用于造纸、印刷和纺织行业。本研究提出了一种替代传统空气等离子喷涂传统铝二氧化钛的方法，即采用高速纯氧燃料（HVOF）喷涂纳米结构二氧化钛（TiO2）。分析并比较了这两种涂层的微观结构、孔隙率、硬度（HV 300 g）、抗裂纹扩展能力、磨损行为（ASTM G65）和磨损疤痕特征。与空气等离子喷涂的传统氧化铝-二氧化钛涂层相比，HVOF 喷涂的纳米结构二氧化钛涂层几乎没有孔隙，并表现出更高的耐磨性。纳米结构涂层中的纳米区起到了阻裂作用，增强了涂层的韧性。通过比较两种涂层的磨损疤痕（通过扫描电子显微镜、体视显微镜和粗糙度测量），可以观察到 HVOF 喷涂的纳米结构二氧化钛涂层的磨损疤痕非常光滑，表明其具有塑性变形特征，而空气等离子喷涂的氧化铝-二氧化钛涂层的磨损疤痕则非常粗糙和断裂。这表明纳米结构涂层具有更好的可加工性。 论文链接 (英文) 关键词：耐磨性、空气等离子喷涂、传统氧化铝-二氧化钛、高速纯氧燃烧、纳米结构二氧化钛 最初发表于《热喷涂技术期刊》（2005 年 9 月，第 14 卷，第 397-404 页，2005 年） 作者：R. […]
通过等离子喷涂沉积的先进涂层被广泛应用于各种工业领域。 喷涂涂层通常用于工业领域，保护零件免受恶劣工作条件的影响，或生产具有特定功能的表面。其应用遍及许多工业领域，如航空航天、汽车、能源生产和生物医学植入等。 涂层是通过连续沉积熔融或部分熔融颗粒而形成的，这些颗粒在接触基材后会变平并固化，形成薄片。涂层的特性与这些薄片的特性密切相关，而薄片的特性又取决于喷涂时的颗粒特性和基底温度。因此，开发用于监测和控制这些喷涂参数的诊断工具将有助于提供必要的信息，以研究涂层形成过程，优化涂层性能，并最终控制生产中的喷涂过程。 本文回顾了应用于监测等离子喷涂颗粒的光学诊断技术的一些最新发展。 本文第一部分介绍了两种不同的飞行中粒子测量传感技术。首先，介绍了单个粒子的时间分辨诊断技术。该技术用于研究与等离子体波动相关的粒子特性的不稳定性。其次，介绍了一种适用于工业生产环境的技术，用于测量粒子喷射的集合特性。论文的第二部分介绍了利用光学系统研究基底温度对冲击平面基底的喷射颗粒的扁平化和凝固的影响。本文的最后一部分介绍了在严格控制等离子体喷射粒子的温度和速度的基础上优化纳米结构涂层的方法。 论文链接 (英文) 关键词：粒子诊断、等离子喷涂、光学传感器、粒子扁平化、纳米结构涂层 最初发表于《纯应用化学》，第 77 卷，第 2 期，第 443-462 页，2005 年 作者：C. Moreau, J.-F. Bisson, […]
通过高速富氧燃料（HVOF）对纳米结构和传统二氧化钛（TiO2）原料粉末进行了热喷涂。分析并比较了这两种涂层的微观结构、孔隙率、维氏硬度、抗裂纹扩展能力、粘结强度（ASTM C633）、磨损行为（ASTM G65）和磨损疤痕特征。在热喷涂过程中，由纳米结构原料制成的涂层呈现出双峰微观结构，其中包含完全熔融颗粒的区域（传统基体）和嵌入半熔融颗粒的区域（纳米结构区）。与传统涂层相比，双峰涂层还具有更高的结合强度和耐磨性。通过比较两种涂层的磨损疤痕（通过扫描电子显微镜和粗糙度测量）可以发现，在相同的磨蚀条件下，双峰涂层的磨损疤痕比传统涂层更光滑，塑性变形区域更多。结论是，双峰涂层延展性的增强是由其较高的韧性造成的。结果表明，随机分布在双峰涂层微观结构中的纳米结构区起到了阻止裂纹产生的作用，从而增强了韧性，提高了临界切割深度，使其具有比传统涂层更宽的塑性变形范围。这项工作提供了证据，证明双峰涂层延展性的增强是一种与纳米结构相关的特性，而不是由任何其他微结构假象造成的。 论文链接 (英文) 关键词：热喷涂，热喷涂，钛（TiO2），纳米结构，延展性，耐磨性，粘合强度 最初发表于《材料科学与工程：A》（第 395 卷，第 1-2 期，2005 年 3 月 25 日，第 269-280 页） 作者：R.S. Lima、B.R. […]
对 WC-12Co 进行了高速全氧燃烧（HVOF）喷涂，使用的原料是 WC 相，其中 WC 相主要在微米尺寸范围内（传统型）或经过设计含有大量纳米颗粒（多模式型）。我们使用了三种不同的 HVOF 系统和多种喷涂参数设置来研究飞行中颗粒特性对涂层性能的影响。确定了颗粒温度的工艺窗口，以生产出具有最高耐干磨性能的涂层。虽然使用含有纳米级 WC 相的原料能生产出更硬的涂层，但性能最好的传统涂层和多模态涂层的耐磨性差别不大。不过，由于沉积效率更高、加工窗口更大，使用多模态原料可能会带来好处。 论文链接 (英文) 关键词：高速全氧燃烧、纳米结构、工艺性能关系、WC-12Co 最初发表于《热喷涂技术期刊》（2005 年 3 月，第 14 卷，第 […]
在喷丸强化领域，大多数人都知道，必须确定喷丸流的强度，才能确定其对目标表面的影响。喷丸流的强度与粒子的动能成正比。当粒子撞击材料表面时，部分动能会被吸收并用于冷加工表面，并使材料表面受到压缩。 论文链接（英文） 最初发表于《The Shot Peener》杂志，第 19 卷/第 1 期，2005 年冬季 作者：Bill Barker […]
