几种金属基板上冷喷涂铜涂层的试验与模拟

作者：郭辉华; 周香林; 巫湘坤; 崔华; 刘敬春; 张济山

来源：材料热处理学报, 2009, (06): 158-163.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2009.06.033

• 冷喷涂
• 铜涂层
• 显微结构
• 碰撞模拟 cold gas dynamic spray
• copper coatings
• microstructure
• impact simulation

采用自主研制的冷喷涂设备在三种典型基板上进行喷涂试验,相同的工艺参数下,在铜和铝基板上得到良好的铜涂层,而在钢基板上则没有沉积。实验结果表明:涂层与基板界面、涂层内部颗粒界面结合良好,铜涂层组织致密,显微硬度高达150HV0.1;从涂层表面形貌扫描电镜(SEM)照片中可以观察到射流状的金属,说明颗粒发生了巨大变形,经计算知颗粒在碰撞中压缩率达69%;粉末和涂层的X射线衍射(XRD)结果表明铜粉末在冷喷涂过程中没有发生氧化。同时,数值模拟了铜颗粒与三种基板的碰撞过程,讨论了形成有效结合的判断准则,根据该准则,计算出铜颗粒在铜、铝、钢基板上的临界沉积速度分别为600m/s,500m/s,800m/...

• 单位
  材料科学与工程学院; 新金属材料国家重点实验室; 北京科技大学