285 / 2021-04-24 10:02:04

热喷涂涂层褶皱孔隙的热力学渗透机制

热喷涂；褶皱孔隙；热力学；渗透

在热喷涂过程中，涂层在应力作用下不可避免地形成褶皱孔隙，成为了发动机服役环境中的CMAS、水蒸气等腐蚀介质的渗透通道，造成基体的严重腐蚀。因此，通过熔融体渗透来封锁这些孔隙是防止基体腐蚀的有效方法，但熔融体往往因为孔隙中的较大阻力而难以渗透。为此，本文建立了复杂孔隙渗透热力学理论。首先根据涂层中真实的孔隙形态建立起褶皱孔隙模型，随后计算分析了包括能量和压力在内的系统热力学状态，并得出了入渗深度的影响因素。通过分析各因素的影响规律，提出将外部气体压力提高到阈值以上的解决方案，并进一步提出了通过消除内压来降低外压阈值的思想，从而促进熔融体克服阻碍获得更深的渗透深度。本文创新性地提出通过调节外部和内部气体压力来控制渗透深度的思路，为熔渗法改性热喷涂涂层提供了理论指导。