中国科学院：层流等离子体喷涂工艺研究获新进展中国科学院力学研究所工程科学部研究发现，采用层流等离子体喷涂工艺可在一般环境下沉积材料性能明显优化的热障涂层。实验结果表明，采用层流等离子体喷涂工艺制备的热障涂层密度高、孔隙率低、表面粗糙度低，陶瓷涂层与合金层间具有很好的结合强度。因此，该工艺具有一定的应用开发潜力。 据介绍，在合金表面上沉积陶瓷热障涂层可以有效改善材料表面抗热冲击性能。这种涂层材料具有良好的隔热效果，用在发动机叶片或涡轮机叶片上可以明显提高功效并延长工件寿命。等离子体喷涂技术制造成本和运行费用低，常用于普通质量涂层的制备；电子束气相沉积技术可以沉积高质量的涂层材料，主要用于高技术领域的重要元部件上，但成本相对较高。因此，在降低制造和运行成本的同时制造出高质量涂层以满足工程应用的需求，是以后的发展方向。通常用于喷涂的等离子体射流状态为不规则漩涡运动湍流，沉积涂层时等离子气体与环境大气间不断进行交换，使得大气或杂质卷入到射流中，并沉积到涂层中形成孔隙率高、密度低的涂层材料，明显影响隔热性能。但是，层流等离子体射流的高温气体作平滑层流流动，等离子气体几乎不与环境气体发生交换，空气和杂质的卷入明显减少，另外射流长度可达半米以上，进入射流的粉体颗粒滞留时间或被加热时间明显延长，使粉体充分熔化。层流射流稳定性高，轴向温度梯度小，有利于工艺过程控制。