α/γ相比率调控对超音速等离子喷涂Al2O3阻氚涂层微结构及性能的影响

摘要

采用超音速等离子喷涂技术在中国低活化马氏体钢表面制备不同 α/γ 相比率的Al2 O3阻氚涂层,研究了 α/γ 相比率调控对Al2 O3涂层微观结构 、力学性能和耐电化学腐蚀性能的影响.利用掠入射X射线衍射(GIXRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征Al2 O3涂层的微观结构 、粘结拉伸试验法和纳米压痕仪表征涂层的力学性能 、动电位极化曲线法测试涂层的耐电化学腐蚀性能.研究结果显示:通过调控特征喷涂参数(CPSP),Al2 O3涂层中 α 相含量从78.6％ 至24.4％ 可控调节,且孔隙率从2.8％ 降低至1.5％;α 相含量为78.6％ 的Al2 O3涂层硬度为(11.500±0.575)GPa,约为高 γ 相含量(75.6％)涂层的2倍;且高 α 相含量(78.6％)涂层的腐蚀电流密度较高 γ 相含量(75.6％)涂层的腐蚀电流密度低1个数量级.以上结果表明,高 α 相含量(78.6％)的Al2 O3涂层具有更优异的力学性能 、耐电化学腐蚀性能以及耐Cl-扩散穿透能力,具有应用于聚变堆结构材料表面阻氚涂层的潜能.