一種孔隙率可控薄膜材料快速生長成形方法及過程模擬

提出采用等離子噴涂技術, 通過改變噴涂參數來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積模型, 在模型中考慮用涂層內的小縫孔隙和臺階孔隙來模擬噴涂角度對孔隙率的影響. 對孔隙生成的機理以及噴涂角度對孔隙率的影響的模擬和實驗研究結果表明: 所提出的方法可以生成孔隙率可控的薄膜, 薄膜層的孔隙率隨著噴涂角度的減小而增加. 生成涂層的孔隙率可以達到49%. 當噴涂角度小于30°時, 大量粒子累積的遮蔽效應導致涂層內形成遮蔽孔隙, 使涂層的孔隙率迅速增加; 粉末粒度和粒子速度等參數對孔隙率也有影響. 通過連續改變噴涂角度的方法還可以獲得孔隙呈梯度分布的薄膜材料.

作 者： 胡幫友 張海鷗 王桂蘭   作者單位： 胡幫友,王桂蘭(華中科技大學材料科學與工程學院塑性成形模擬及模具技術國家重點實驗室)

張海鷗(華中科技大學機械科學與工程學院,武漢,430074) 

刊 名： 中國科學E輯  ISTIC PKU 英文刊名： SCIENCE IN CHINA(SERIES E)  年，卷(期)： 2007 37(11)  分類號： O6  關鍵詞： 等離子噴涂   孔隙率   噴涂角度   孔隙材料   梯度功能材料  

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