孔隙率
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解决措施:1.增加空气压力、适当降低喷涂电压和电流、适当缩短喷涂距离等。2.采用先进的二次雾化和高速电弧喷涂设备取代普通电弧喷涂设备。
气孔的形成和凝固:熔化的粒子内溶解有一定量的气体。在涂层形成过程中,粒子从液态变成固态,温度不断下降,而气体的溶解度随着温度的升高而增大,随着温度的下降而减小,变形粒子的固化是一个快速凝固过程,气体不断从液相中析出,当析出的气体来不及从粒子中逸出时,便留在变形粒 子中形成气孔。
直接称量法
金Байду номын сангаас检查法
铁试剂法:JB/T 7509—94《热喷涂涂层孔隙率试验方法——铁试剂法》规定了热喷涂层贯穿性孔隙测试的试验方法,该方法用于测试钢铁基体上各种不与氯化钠和铁氰化钾溶液发生化学作用的热喷涂层。当涂层中有微孔时,介质渗入微孔与基体接触,生成铁离子,铁离子(3价或者2价)与铁氰化钾分别生成普鲁氏蓝和滕氏蓝。具体操作是,将涂层试样浸入介质中0.5小时,然后取出,在涂层表面覆盖用铁氰化钾检测试液浸润过的滤纸,在涂层表面有铁离子的地方就会出现蓝色斑点,这些蓝色斑点就表示涂层相应的位置有孔隙存在,根据蓝色斑点的数目就可以计算通孔孔隙率。
直接称量法:首先用直接称量法测定喷涂层的密度,并与喷涂材料的理论密度进行比较,按下面公式计算涂层孔隙率:
p=(1-pc/pm)x100%
pc——涂层密度
pm——喷涂材料的密度。
由于涂层中含有氧化物夹杂,或者是某些材料在喷涂过程中可能产生相变,因此用直接称量法计算的孔隙率会有一定的误差。
金相检查法:金相法测定孔隙率,是通过在金相显微镜下观察涂层局部面积孔隙所占的比例来测算的。常用截面定向截取法和栅格法。截面定向截取法是在带有“十”字刻度的目镜下测试,以“十”字中心为参考点,连续移动约20个视场宽度,测定并计算出移动范围内所有孔隙的总长度占连续移动总长度的百分比,即为涂层孔隙率。如果不采用连续移动试样的办法,也可以任选20个视场以上,测定落在“十”字横坐标上孔隙所占总长度和视场总长度,计算出涂层孔隙率。
喷涂材料的液态密度与固态密度不同,当密度相差较大时,变形粒子凝固时会发生收缩,收缩的过程中如果没有多余的液相来补充缩孔,从而形成孔洞,收缩形成的孔洞一般较小。
基体不良的表面状态也会导致孔隙的产生。当基体表面有较深的凹坑,凹坑内存在空气时,容易产生孔隙,并发生涂层结合不良的现象。
测定涂层孔隙率的方法:铁试剂法
孔隙率的影响因素:喷涂粒子的特征
喷涂材料的物理性能
基体的表面状态
喷涂工艺参数
······
孔隙的形成机理:变形粒子间的不完全重叠
气孔的形成和凝固收缩
变形粒子间的不完全重叠:涂层是由变形粒子堆叠形成的,变形粒子在堆叠过程中,往往不能完全重叠,特别是对于温度和速度较低的粒子,由于变形不充分,更容易产生不完全重叠,从而形成孔隙。这个是形成孔隙的主要因素。
孔隙率
孔隙率(Porosity):在含孔的物体中全部孔隙的体积与该物体总体积(包括孔隙体积)之比,以百分数表示。表征该物体的多孔性或致密度。当测定密度并计算了相对密度后,余下即为孔隙度。它影响粉末冶金材料、陶瓷与耐火材料的物理和机械性能,如导热与导电系数、强度与韧性、透气与吸水性等。孔隙率的测定采用密度测定的排水法;孔径和孔径分布采用气泡法或汞压法;孔隙形状则用显微镜观察。球形颗粒的孔隙度可用单球投影放大确定其体积。(教员这个定义是在材料辞典上查找的,石力开主编,化学工业出版社,2006第一版)
气孔的形成和凝固:熔化的粒子内溶解有一定量的气体。在涂层形成过程中,粒子从液态变成固态,温度不断下降,而气体的溶解度随着温度的升高而增大,随着温度的下降而减小,变形粒子的固化是一个快速凝固过程,气体不断从液相中析出,当析出的气体来不及从粒子中逸出时,便留在变形粒 子中形成气孔。
直接称量法
金Байду номын сангаас检查法
铁试剂法:JB/T 7509—94《热喷涂涂层孔隙率试验方法——铁试剂法》规定了热喷涂层贯穿性孔隙测试的试验方法,该方法用于测试钢铁基体上各种不与氯化钠和铁氰化钾溶液发生化学作用的热喷涂层。当涂层中有微孔时,介质渗入微孔与基体接触,生成铁离子,铁离子(3价或者2价)与铁氰化钾分别生成普鲁氏蓝和滕氏蓝。具体操作是,将涂层试样浸入介质中0.5小时,然后取出,在涂层表面覆盖用铁氰化钾检测试液浸润过的滤纸,在涂层表面有铁离子的地方就会出现蓝色斑点,这些蓝色斑点就表示涂层相应的位置有孔隙存在,根据蓝色斑点的数目就可以计算通孔孔隙率。
直接称量法:首先用直接称量法测定喷涂层的密度,并与喷涂材料的理论密度进行比较,按下面公式计算涂层孔隙率:
p=(1-pc/pm)x100%
pc——涂层密度
pm——喷涂材料的密度。
由于涂层中含有氧化物夹杂,或者是某些材料在喷涂过程中可能产生相变,因此用直接称量法计算的孔隙率会有一定的误差。
金相检查法:金相法测定孔隙率,是通过在金相显微镜下观察涂层局部面积孔隙所占的比例来测算的。常用截面定向截取法和栅格法。截面定向截取法是在带有“十”字刻度的目镜下测试,以“十”字中心为参考点,连续移动约20个视场宽度,测定并计算出移动范围内所有孔隙的总长度占连续移动总长度的百分比,即为涂层孔隙率。如果不采用连续移动试样的办法,也可以任选20个视场以上,测定落在“十”字横坐标上孔隙所占总长度和视场总长度,计算出涂层孔隙率。
喷涂材料的液态密度与固态密度不同,当密度相差较大时,变形粒子凝固时会发生收缩,收缩的过程中如果没有多余的液相来补充缩孔,从而形成孔洞,收缩形成的孔洞一般较小。
基体不良的表面状态也会导致孔隙的产生。当基体表面有较深的凹坑,凹坑内存在空气时,容易产生孔隙,并发生涂层结合不良的现象。
测定涂层孔隙率的方法:铁试剂法
孔隙率的影响因素:喷涂粒子的特征
喷涂材料的物理性能
基体的表面状态
喷涂工艺参数
······
孔隙的形成机理:变形粒子间的不完全重叠
气孔的形成和凝固收缩
变形粒子间的不完全重叠:涂层是由变形粒子堆叠形成的,变形粒子在堆叠过程中,往往不能完全重叠,特别是对于温度和速度较低的粒子,由于变形不充分,更容易产生不完全重叠,从而形成孔隙。这个是形成孔隙的主要因素。
孔隙率
孔隙率(Porosity):在含孔的物体中全部孔隙的体积与该物体总体积(包括孔隙体积)之比,以百分数表示。表征该物体的多孔性或致密度。当测定密度并计算了相对密度后,余下即为孔隙度。它影响粉末冶金材料、陶瓷与耐火材料的物理和机械性能,如导热与导电系数、强度与韧性、透气与吸水性等。孔隙率的测定采用密度测定的排水法;孔径和孔径分布采用气泡法或汞压法;孔隙形状则用显微镜观察。球形颗粒的孔隙度可用单球投影放大确定其体积。(教员这个定义是在材料辞典上查找的,石力开主编,化学工业出版社,2006第一版)