[发明专利]一种沉积单元与基体界面结合状态的检测方法及其前处理方法

说明书

本发明公开了一种沉积单元与基体界面结合状态的检测方法及其前处理方法，属于界面结合状态检测技术领域。该前处理方法包括：在基体表面的沉积单元上覆着粘合剂，通过外力作用使粘合剂以及至少部分沉积单元共同从基体表面剥离，暴露出剥离断面以供检测。该方法能够暴露出沉积单元与基体表面的结合断裂面，进而可以完整的表征涂层最原始、最基本、最重要的形成信息。相应的检测方法操作简单，成本低，实用性强，能够快速准确的得到沉积单元与基体界面的二维结合信息，信息量完整而准确，对于喷涂涂层技术的研究及进一步提高涂层/基体界面间的结合强度，优化涂层的性能具有重要意义。

技术领域

本发明涉及界面结合状态检测技术领域，具体而言，涉及一种沉积单元与基体界面结合状态的检测方法及其前处理方法。

背景技术

喷涂，如气雾化喷涂、热喷涂、冷喷涂等，是对零部件进行表面处理后，在其表面制备一层涂层以对零件表面的形态、化学成分、组织结构及应力状态进行改变，从而获得所需要表面性能(包括防腐、耐磨、抗氧化、耐高温、导电、导热、导磁等)的方法。其只需在本体材料表面制备一层几微米到几毫米厚的功能涂层，便可大幅度提升零部件的服役性能，还可赋予零部件本身不具备的新的功能。

涂层形成，如热喷涂、冷喷涂等，往往是通过火焰、电弧或等离子体等热源，将某种线状或粉末状的材料加热熔化或半熔化状态(或以固态形式直接加速)，以单个沉积单元的形式，经历加速、碰撞、凝固从而沉积到零部件表面，当大量的沉积单元，相互累加堆积，便可在零部件表面形成涂层。从而在对零部件材进行强化(如耐磨、耐蚀等)、赋能(导电、导热、导磁、光学等)或再生(对尺寸超差零件进行尺寸恢复)。该技术已广泛用于如航天、航空、冶金、机械、造纸、石油化工、生活家电等几乎所有工业领域。

涂层与零件之间的结合强度是涂层质量异常重要的评价指标，直接影响装备零部件的性能、服役安全与寿命，如何进一步提高涂层/基体界面间的结合强度，优化涂层的防护性能，提高涂层的是使用寿命是涂层制备面临的重要挑战。

涂层本质上是由大量高速飞行的喷涂粒子撞击基体逐层堆垛所形成的，单个沉积单元的结合状态的研究对整体涂层最终结合性能的优化异常重要。单元粒子碰撞到基体后的行为是相关学者极为关心的课题，包括制备条件对沉积单元粒子的形态影响，基体预热温度对沉积单元粒子形态的影响，沉积单元与基体界面的结合状态。因为涂层技术的沉积单元尺寸过小，只有1-500微米，研究人员多是通过扫描电镜、显微镜，放大镜、透射电镜观察，研究分析沉积单元的表面或者截面状态，对于沉积单元与零件表面的二维结合状态，尚无有效方法获得。

而积单元与零件表面的二维结合状态可直接反映沉积单元与零件表面的结合状态，涂层与零件是否发生元素扩散，是否形成有效结合，扩散结合区域面积比例如何，分布如何，均是沉积单元与零部件表面结合研究的重要信息，也是相关涂层研究及性能优化的重要信息基础，这些信息对于涂层与零件表面结合强度优化方面有着实质性的作用。但沉积单元与零件表面二维结合信息获得的缺失，严重影响相关工作的进行。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一于提供一种沉积单元与基体界面结合状态检测的前处理方法，其能够暴露出沉积单元与基体表面的结合断裂面，有利于快速准确的得到沉积单元与基体界面的二维结合信息。

本发明的目的之二包括提供一种沉积单元与基体界面结合状态的检测方法，可获得沉积单元与基体界面的二维结合信息。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种沉积单元与基体界面结合状态检测的前处理方法，包括以下步骤：在基体表面的沉积单元上覆着粘合剂，通过外力作用使粘合剂以及至少部分沉积单元共同从基体的表面剥离，暴露出剥离断面以供检测。

在可选的实施方式中，当沉积单元与基体之间具有孔隙时，在施加外力前，还包括对覆着有粘合剂和沉积单元的基体进行后处理以使粘合剂渗入并填充沉积单元与基体之间的孔隙。