镍-石墨复合可磨耗涂层的形成动力学
本研究旨在探究用于涡轮机械间隙控制的镍-石墨多孔/易碎覆盖层热喷涂涂层形成动力学的基本原理。该概念依赖于涂层独特的微观结构，使其具备耐磨性，从而实现严格的公差。尽管这种异质复合材料应用广泛，但优化其微观结构仍极具挑战性。通过对喷涂材料进行粒子诊断和扫描电子显微镜分析，研究了飞行过程中粒子的转变。通过改变电流、氩气流量和喷涂距离来改变粒子的热能和动能。对每种工艺条件下的溅射进行分类和量化，从而更全面地了解涂层的成分。涂层的机械响应被评估为弹性模量和应力（通过曲率法测量）以及表面洛氏硬度15Y的函数。结果表明，镍包覆石墨颗粒经历了重要的形状转变，其特征是镍相和石墨相的分离，这与工艺参数密切相关。此外，原料还经历了各种物理化学变化，包括碳在镍中的溶解、碳化镍 (Ni₃C) 的形成、石墨氧化、石墨升华、镍氧化 (NiO)、镍汽化以及镍包覆石墨颗粒的表面石墨化。这项研究有助于更好地理解镍-石墨涂层的形成及其受工艺参数影响的机制，有助于开发更可预测的镍-石墨可磨耗涂层。
最初发表于《表面与涂层技术》（第516卷，2025年11月15日，132755）
作者：Juliane Ribeiro da Cruz、Sanjay Sampath
