[发明专利]用于测定热喷涂金属或合金涂层比热容样品的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于测定热喷涂金属或合金涂层比热容样品的制备方法，属于涂层测试技术领域。首先用金属或合金作为基体，对基体上表面除油并进行喷砂毛化，然后进行热喷涂，直至涂层将表面完全覆盖并形成一定厚度；磨削涂层上表面，然后用线切割分离出涂层部分，再对涂层样品进行切割面的磨削，制成测试样品大样；对制备的测试样品大样进行线切割制取小样，并对小样表面打磨，直至符合比热容样品测试要求。本发明方法制备的样品完全能有效测试各种热喷涂金属或合金涂层的比热容。

技术领域

本发明涉及一种用于测定热喷涂金属或合金涂层比热容样品的制备方法，属于涂层测试技术领域。

背景技术

热喷涂是利用热源将金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，通过高速气流将其雾化成微小颗粒，喷射到经过处理的工件表面上形成涂层，从而使工件表面获得耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、防微波辐射以及其它特殊物理化学性能的一种工艺方法。

热喷涂金属或合金材料可以是粉末、丝材和棒材三种形式，它们主要被用来制备耐磨、耐腐、导电、导热等性能的涂层。由于热喷涂最常用的基体是金属或合金，可以直接在基体上喷上涂层并进行后续加工。热喷涂金属或合金涂层在使用过程中有时由于涂层与基体比热容的差异，造成运行过程中精确控制含涂层的制件一定时间内涂层的热容量及温度难以实现的现象。为更好地使用涂层以达到相应耐磨、耐蚀、导电、导热等目的，有必要测试涂层的比热容。

对于一定块体金属材料诸如钢铁、铝合金、钛合金等的比热容的测定所用样品通常是用磨削或其它加工工艺方法把材料加工成规定的测试用样品后按规定程序进行测试。但由于热喷涂金属或合金涂层适应性宽，应用场合范围大，对涂层的制备往往采用不同的工艺，在这种情况下，即使是同种材料也会由于制备工艺的不同，造成涂层中的结构、组织不同，从而导致其比热容可能有所差异。

以往可以采用粉末冶金法制备成分相同的样品再进行加工，但这样测试的数据只能供对比，与实际涂层的比热容有一定差异。因为用粉末冶金法做涂层的比热容测定样品时影响因素很多，包括粉末颗粒大小、粉末成分均匀性、压制压力、烧结温度、烧结时间、压制后样品的孔隙率、孔隙大小、孔隙分布等等，无法将喷涂工艺的真实性复制到粉末冶金件。另外，由于喷涂时根据具体功用和成本的不同，对涂层的制备往往采用不同的工艺，在这种情况下，即使是同种材料也会由于制备工艺的不同，造成涂层中的结构、组织不同，从而可能导致不同的比热容。对特定条件下制备的涂层比热容的测定能较好地反映涂层提高(降低)温度所需热量(减少热量)的能力。因此，热喷涂金属或合金涂层比热容的测定对于反映涂层材料吸热或放热的能力，精确控制一定时间内涂层的比热容物理性能显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测定热喷涂金属或合金涂层比热容样品的制备方法。本发明主要是采用金属或合金基体，对金属或合金基体进行相应的清洗、毛化处理，再采用相应的热喷涂工艺在金属或合金基体上喷涂所要测定的热喷涂材料，制样后进行后续磨削加工，制备出符合要求的上表面，再将其按一定厚度进行线切割分离，使其成为厚度均匀的薄片，再将切割面磨削加工，直至测试样所需的规定厚度，最后按要求切割成比热容做需要的圆片试样，并进行最后的表面和侧圆周打磨，然后进行一定温度下的比热容测定。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于测定热喷涂金属或合金涂层比热容样品的制备方法，包括如下步骤：

(1)用金属或合金作为基体，对基体上表面除油并进行喷砂毛化，然后进行热喷涂，直至涂层将表面完全覆盖并形成一定厚度；

(2)磨削涂层上表面，然后用线切割分离出涂层部分，再对涂层样品进行切割面的磨削，制成测试样品大样；对制备的测试样品大样进行线切割制取小样，并对小样表面打磨，直至符合比热容样品测试要求。

本发明的方法中，在热喷涂前，对金属或合金基体用除油剂进行除油，并在常压下进行表面喷砂毛化。