通过在原料粉末中添加脱氧剂实现空气等离子喷涂生成无氧化物熔融金属液滴
热喷涂金属涂层通常呈现层状结构，由于不可避免的氧化作用，层状界面结合有限。这种微观结构不仅显著降低涂层的力学性能，而且无法对基体提供有效的腐蚀防护。本文综述了近年来利用空气等离子喷涂制备无氧化物熔融金属熔滴的研究进展，旨在制备高致密的金属涂层。结果表明，通过基于氧化热力学理论设计含有硼或碳等脱氧剂的金属喷涂粉末，可以在空气等离子喷涂过程中在开放气氛中制备无氧化物的飞行熔融金属熔滴。文中给出了硼和碳等脱氧剂在飞行中脱氧的热力学和动力学方程。以硼为脱氧剂的镍基和铜基合金涂层试验表明，涂层中的氧含量可降低至0.6 wt.%以下。研究表明，对于含Al元素的NiCrAlY、NiAl和FeAl合金，采用碳作为脱氧剂，APS工艺可以沉积低氧化物含量的涂层。冲击后氧化是这些涂层中引入氧化物夹杂物的主要原因。除了添加脱氧剂外，超高温是形成无氧化物熔滴的另一个必要条件。结果表明，为了在整个喷射距离内保持合金元素的持续抗氧化保护以及熔融金属熔滴内的快速传质机制，最低脱氧剂含量是必要的。
关键词：大气等离子喷涂
最初发表于《热喷涂技术杂志》（2024年9月20日，第33卷，第2548-2564页）
作者：Chang-Jiu Li, Xiao-Tao Luo, Xin-Yuan Dong, Li Zhang, Yong-Sheng Zhu, Cheng-Xin Li and Guan-Jun Yang
