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等离子体喷涂中颗粒加热过程数值模拟: 2016年; 目的研究颗粒在等离子体喷涂中的加热过程及影响因素。方法使用Fluent软件对处于等离子射流中颗粒的加热过程与状态进行求解计算,根据计算结果分析了喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况与内部温度梯度的影响。结果对于不同的喷距,在颗粒升温过程中,颗粒表面温度高于中心温度;在颗粒降温过程中,颗粒表面温度低于中心温度,并且降温过程中的表面-中心温差远小于升温过程中的表面-中心温差。在颗粒升温过程中,其内部存在不同的加热阶段。对于不同的直径,虽然大颗粒比小颗粒能进入射流中心更深的位置,但小颗粒的加热效果更好。表面-中心温差随着颗粒直径的增大而增大,三种不同直径的颗粒的表面-中心温差变化曲线都表现出相似的趋势。对于不同材料的颗粒,热导率越低的颗粒,其表面-中心温差越高,越难以完全熔化。结论喷距、颗粒直径与颗粒材料对颗粒加热状况和内部温度梯度有很大的影响,该模拟结果能为分析颗粒与等离子体之间的传热提供参考。; 何翔刘敏文魁杨焜闫星辰王凯; 关键词：等离子喷涂数值模拟 FLUENT

环境压强对低压等离子喷涂熔滴沉积行为及涂层性能的影响被引量：6: 2014年; 为了解环境压强对热喷涂熔滴沉积行为及涂层性能的影响机理,采用低压等离子喷涂装置在不同压强下向不锈钢SUS304基体上喷涂Ni粉末,在基体上收集一定数量的熔滴沉积物及涂层。采用光学显微镜、扫描电镜与聚焦离子束技术等对单个熔滴沉积物的形态进行观察分析,对不同压强下制备的涂层的微观组织、氧含量及结合强度等进行表征。对不同压强下基体表面吸附质的脱附/吸附、熔滴与基体间润湿能力、热传导及界面处的初期凝固等因素对熔滴在基体表面沉积行为的影响进行探讨。结果表明:单个熔滴的沉积形态由常压下的溅射状沉积到低压下的规则盘状沉积;不同压强下均可得到致密涂层,且涂层的结合强度随环境压强降低而逐渐增加,其变化趋势与单个熔滴沉积物形貌随压强变化趋势相吻合,可见熔滴的沉积行为对涂层的性能有着重要的影响。; 杨焜刘敏邓畅光邝子奇曾威福本昌宏; 关键词：热喷涂涂层

热喷涂镍粉在SUS304及A6063基体上的沉积行为被引量：3: 2013年; 为阐明基体材料对单个颗粒沉积行为的影响,采用大气等离子喷涂技术将镍粉喷涂到镜面研磨后的不锈钢SUS304及铝合金A6063基体上,并通过扫描电子显微镜及聚焦离子束等技术观察在基体上收集的沉积物正面及截面形貌。结果表明:Ni在SUS304基体上呈明显的溅射沉积,单个沉积物的中心部位与周围溅射物相分离,沉积物底部及内部均可见明显气孔,溅射可能是由基体表面的吸附质在熔滴在基体表面铺展过程中脱附所导致。同时,Ni粉在A6063基体上呈现花朵状溅射,中心部位有明显的分层现象,这可能与基体材料的热导率、熔点以及基体表面吸附质的脱附等因素密切相关。; 杨焜邓畅光刘敏福本昌宏; 关键词：热喷涂 SUS304

低压直流电弧等离子体传热与流动的数值模拟被引量：1: 2015年; 根据低压等离子体喷涂所使用的F4-VB喷枪结构,建立了三维稳态湍流模型,采用Fluent软件对104 Pa低压条件下等离子体喷涂过程中等离子体的温度、速度和压强分布进行了模拟。结果表明:阴极尖端附近的等离子体温度达到最高值29 000K,随后温度降低。等离子体速度在喷枪内急速上升,离开喷枪出口约0.01m时达到最大值6 100m/s,随后速度降低。等离子体在距离喷枪出口附近约0.07m以内经历了膨胀和压缩过程,等离子体的膨胀和压缩对速度和温度的变化有显著影响。; 闫星辰刘敏徐国富文魁何翔杨焜

热喷涂NiCoCrAlYTa+7YSZ热障涂层颗粒沉积行为被引量：6: 2017年; 分别采用低压等离子喷涂和大气等离子喷涂在K4169基体上收集了NiCoCrAlYTa颗粒沉积物及涂层,并对颗粒沉积物的形貌及涂层性能进行了观察分析。结果表明:低压等离子喷涂收集到的单个NiCoCrAlYTa扁平颗粒主要呈圆盘状,涂层致密且氧含量低。而大气等离子喷涂收集到的扁平颗粒主要呈溅射状,涂层孔隙率和氧含量均较高。又在经镜面抛光的NiCoCrAlYTa涂层和K4169基体上分别收集了7YSZ颗粒沉积物,并对其沉积形貌进行了观察分析,结果表明:在K4169基体上收集到的7YSZ颗粒沉积物主要呈圆盘状,表面存在大量的网状微裂纹及宏观环状贯通裂纹。在镜面抛光的NiCoCrAlYTa涂层表面收集的7YSZ颗粒沉积物,周围有少量的指状溅射物,中心部存在一定数量的网状微裂纹,但宏观环状裂纹消失。; 杨焜邓畅光刘敏邝子奇曾威; 关键词：热喷涂

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国家自然科学基金(51301046)