Page 91 - 摩擦学学报2025年第9期

第 9 期 魏逸阳, 等: 大气等离子喷涂Al 2 O 3 -石墨涂层及其摩擦学性能研究 1345

(a) (b) α-Al 2 O 3 Powders
γ-Al 2 O 3 Coating

Intensity/a.u.

50 μm 10 20 30 40 50 60 70 80 90
2θ/(°)
Fig. 2 (a) SEM micrograph and (b) XRD pattern of Al 2 O 3 powder and coating
图 2 Al 2 O 3 喷涂粉末的(a) SEM形貌照片及其(b) 粉末和涂层的XRD谱图

(a) (b)
Fully molten region

Partially molten particles

FM
25 μm 10 μm

(c) (d)
Fully molten region

Partially molten particles

25 μm 10 μm

Fig. 3 SEM micrograph of (a, b) Al 2 O 3 /C composite coating and (c, d) Al 2 O 3 coating
图 3 (a, b) Al 2 O 3 /C复合涂层及(c, d) Al 2 O 3 涂层表面形貌的SEM照片

较大的气孔，孔隙更多，孔隙率列于表2中. 测得Al O /C 层表面也可以观察到部分白色发亮区域[图3(a)]，原因
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复合涂层和Al O 涂层的孔隙率分别为7.1%和5.3%， 是AlO(OH)相在经过等离子焰流时就脱水转变为了
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这是由于AlO(OH)/C粉末在喷涂过程中，粉体中的C在 Al O 相，而部分Al O 相在到达基体之前就已经冷却
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高温焰流中导致部分发生氧化和升华转为气态 [15-16] ， 为Al O 颗粒，并以未充分熔融的形态被沉积在基体
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同时AlO(OH)/C粉末在经过高温焰流时还会发生高温 上形成了白色发亮区域.
脱水相变，导致沉积在基材上时熔融态或半熔融态的 图4所示为制备的Al O /C复合涂层和Al O 涂层
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液滴更为分散. 同时，Al O 涂层中存在部分白色区 截面形貌的SEM照片，所制备的涂层与金属基体结合
2 3
域，这是因为涂层中部分的Al O 粉末未能获得充足 良好，在结合截面并未存在明显的孔洞和微裂纹，其
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的能量熔化，以半熔或者未熔的状态撞击到基体上， Al O /C复合涂层的厚度约为300 µm，而Al O 涂层的
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聚集在一起形成发亮的区域[图3(d)]. 此外，在复合涂 厚度约为310 µm. 不论是Al O /C复合涂层还是Al O 3
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3
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