等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层结构及加载绝缘性能

摘要：

目的 研究等离子喷涂Al2O3-3％TiO2涂层的抗低温冲击性能和外部载荷下的绝缘性能等综合性能,探讨大气等离子喷涂技术作为核聚变反应堆磁体支撑结构绝缘涂层制备方法的可行性.方法 采用大气等离子喷涂技术在喷砂处理的A286基体上制备Al2O3-3％TiO2涂层并进行封孔处理,利用XRD、SEM等手段对涂层的微观结构和常规性能进行表征,重点关注了涂层的低温热冲击性能和加载绝缘性能.结果 喷涂粉末充分熔融及铺展而沉积为典型的层叠状结构,涂层的结合强度达30 MPa,孔隙率可控制在5％以内.均匀涂刷在涂层表面的硅树脂封孔剂有利于填充涂层孔隙和微裂纹,封孔剂在涂层内部的渗透深度可达到大约100μm.从室温水浴到液氮进行10个循环的热冲击试验后,涂层未发现裂纹和剥落,且热冲击对绝缘性能没有显著影响.250 MPa压缩载荷下,涂层的表面电阻率明显降低,但仍高于30 MΩ/sqr.结论 Al2O3-3％TiO2涂层可作为高载荷和低温环境下使用的潜在绝缘材料,而大气等离子喷涂将成为制备核聚变反应堆磁体支撑结构关键部件绝缘涂层的重要选择.

关键词：大气等离子喷涂、Al2O3-TiO2涂层、磁体支撑结构、显微结构、绝缘性能

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分类号：TG174.442(金属学与热处理)

资助基金：广东特支计划;广州市珠江科技新星专项;广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项;广东省科技计划项目

在线出版日期：2020-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：63-72