樹脂基復(fù)合材料防護(hù)涂層的制備及界面分形維數(shù)研究.pdf

1、目前，測定涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度大多采用拉伸試驗(yàn)的方法。但是，隨著涂層材料、涂敷技術(shù)以及各種熱噴涂技術(shù)的發(fā)展，涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度大幅提高。尤其，當(dāng)涂層與基體的結(jié)合以冶金為主時，其強(qiáng)度已超過拉伸試驗(yàn)所用的粘結(jié)劑的粘合強(qiáng)度，使用現(xiàn)有的檢測方法已經(jīng)無法準(zhǔn)確判斷出其結(jié)合強(qiáng)度大小，急需新的檢測方法及評價標(biāo)準(zhǔn)。初步研究發(fā)現(xiàn)，離子噴涂涂層與基體的結(jié)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(yīng)程度的體現(xiàn)，能夠反映出涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。因此

2、，可以用分形理論研究涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。
　　 本文基于等離子噴涂陶瓷與環(huán)氧樹脂結(jié)合界面的非線性、不規(guī)則性、自相似性特征，用分形維數(shù)來表征涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，拋開了以往繁瑣的測量結(jié)合強(qiáng)度的試驗(yàn)，優(yōu)化了試驗(yàn)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(jié)合強(qiáng)度的影響;探討了工藝條件對結(jié)合強(qiáng)度的影響，并利用正交試驗(yàn)找出最優(yōu)參數(shù)，使我們可以通過改變噴涂工藝參數(shù)來優(yōu)化噴涂結(jié)合強(qiáng)度。
　　

3、 結(jié)果表明:界面形貌的分形維數(shù)值能夠定量表征涂層結(jié)合強(qiáng)度，涂層與基體的結(jié)合界面形貌越復(fù)雜，分形維數(shù)越大，涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度越高。通過涂層厚度對性能的影響測試得出:當(dāng)陶瓷層厚度確定時，打底層厚度越大，涂層的剪切結(jié)合強(qiáng)度、抗熱震性能、抗沖擊性能越差，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，打底層厚度為100μm最佳;當(dāng)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?yàn)樵诹慵砻嬷苽浞雷o(hù)涂層后還需要拋光處理，所以陶瓷層不能太薄