編號(hào)：NMJS00533
篇名：等離子噴涂納米團(tuán)聚體粉末熱力耦合的有限元數(shù)值模擬
作者：王東生; 田宗軍; 王涇文; 段宗銀; 沈理達(dá); 黃因慧;
關(guān)鍵詞：納米團(tuán)聚體粉末; 等離子噴涂; 數(shù)值模擬; 溫度場(chǎng); 應(yīng)力場(chǎng); 破碎機(jī)理;
機(jī)構(gòu)： 銅陵學(xué)院機(jī)械工程系; 南京航空航天大學(xué)機(jī)電學(xué)院;
摘要： 采用有限元軟件中的間接熱力耦合方法,建立等離子噴涂納米團(tuán)聚體ZrO2-7%Y2O3(質(zhì)量分?jǐn)?shù))粉末熱力耦合有限元模型,對(duì)噴涂過程中粉末的熱應(yīng)力進(jìn)行研究,分析粉末直徑和噴嘴出口處等離子焰流溫度對(duì)粉末應(yīng)力的影響。同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的等離子噴涂試驗(yàn),并從理論上分析噴涂過程中粉末破碎的原因及破碎機(jī)理。結(jié)果表明:在等離子噴涂過程中,粉末中心存在較大的拉壓力,隨著粉末飛行時(shí)間的增加,粉末中心拉應(yīng)力先增加后減小;粉末直徑越大,粉末中心最大拉應(yīng)力越大,出現(xiàn)最大拉應(yīng)力的時(shí)間越晚;噴嘴出口處等離子體溫度越高,粉末中心的最大拉應(yīng)力也越大,而出現(xiàn)最大拉應(yīng)力的時(shí)間沒有明顯差別;等離子噴涂納米涂層的表面有3類組織,單個(gè)或少量納米粒子團(tuán)、以亞微米級(jí)尺度為主的小球以及較大尺度的不規(guī)則體;這3類組織是由等離子噴涂過程中納米團(tuán)聚體粉末內(nèi)部較大的拉應(yīng)力而引起粉末破碎形成的,其破碎形式與爆炸破碎機(jī)理相符。
