樹脂基復合材料防護涂層的制備及界面分形維數研究.pdf

1、目前，測定涂層與基體的結合強度大多采用拉伸試驗的方法。但是，隨著涂層材料、涂敷技術以及各種熱噴涂技術的發(fā)展，涂層與基體的結合強度大幅提高。尤其，當涂層與基體的結合以冶金為主時，其強度已超過拉伸試驗所用的粘結劑的粘合強度，使用現有的檢測方法已經無法準確判斷出其結合強度大小，急需新的檢測方法及評價標準。初步研究發(fā)現，離子噴涂涂層與基體的結合界面具有非線性、不規(guī)則性和自相似性;界面形貌是界面反應程度的體現，能夠反映出涂層與基體的結合強度。因此

2、，可以用分形理論研究涂層與基體的結合強度。
　　 本文基于等離子噴涂陶瓷與環(huán)氧樹脂結合界面的非線性、不規(guī)則性、自相似性特征，用分形維數來表征涂層與基體的結合強度，拋開了以往繁瑣的測量結合強度的試驗，優(yōu)化了試驗過程。研究了打底層和工作層厚度不同對涂層性能的影響，以及不同噴涂工藝條件對涂層與基體結合強度的影響;探討了工藝條件對結合強度的影響，并利用正交試驗找出最優(yōu)參數，使我們可以通過改變噴涂工藝參數來優(yōu)化噴涂結合強度。
　　

3、 結果表明:界面形貌的分形維數值能夠定量表征涂層結合強度，涂層與基體的結合界面形貌越復雜，分形維數越大，涂層與基體的結合強度越高。通過涂層厚度對性能的影響測試得出:當陶瓷層厚度確定時，打底層厚度越大，涂層的剪切結合強度、抗熱震性能、抗沖擊性能越差，結合實際應用情況，打底層厚度為100μm最佳;當打底層厚度確定時，陶瓷層厚度越大，涂層的抗熱震性能、抗沖擊性能越差，隔熱性能越好，因為在零件表面制備防護涂層后還需要拋光處理，所以陶瓷層不能太薄