本(ben)發明涉及(ji)(ji)涂層材料技術領域，具體涉及(ji)(ji)一種通(tong)過織構(gou)間距調整以提高涂層結合強(qiang)度(du)的結構(gou)和(he)方法。

背景技術：

等(deng)離子噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層能(neng)夠(gou)實現(xian)大(da)尺寸(cun)零(ling)件的(de)(de)(de)加工，且(qie)能(neng)夠(gou)得到(dao)較(jiao)厚(hou)的(de)(de)(de)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層厚(hou)度(du)，因(yin)(yin)此被(bei)(bei)廣泛的(de)(de)(de)應用跟(gen)在工程領域，但(dan)是(shi)因(yin)(yin)其與(yu)基體的(de)(de)(de)結合方式屬于機械結合，這(zhe)就(jiu)導致(zhi)噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層的(de)(de)(de)結合力較(jiao)低，而基體與(yu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層的(de)(de)(de)結合強(qiang)度(du)是(shi)影響熱(re)噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層服役(yi)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)至(zhi)關重要(yao)的(de)(de)(de)因(yin)(yin)素。若(ruo)噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層由于其結合強(qiang)度(du)較(jiao)弱，在服役(yi)時，在涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層界面(mian)(mian)處容易(yi)發生失效(xiao)行為，因(yin)(yin)此，很多手段已(yi)經被(bei)(bei)應用于噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)前處理，如噴(pen)(pen)丸(wan)、化(hua)學(xue)除油等(deng)。但(dan)是(shi)化(hua)學(xue)方法除油會(hui)在表(biao)(biao)面(mian)(mian)產生化(hua)學(xue)反應，引進新的(de)(de)(de)氧化(hua)物，造成基體表(biao)(biao)面(mian)(mian)化(hua)學(xue)成分(fen)的(de)(de)(de)改變(bian)，且(qie)所(suo)使(shi)(shi)用的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)藥(yao)品對人體和(he)環(huan)境均有害；而噴(pen)(pen)丸(wan)過程雖然(ran)能(neng)夠(gou)使(shi)(shi)基體表(biao)(biao)面(mian)(mian)得到(dao)一定的(de)(de)(de)粗糙度(du)，但(dan)是(shi)所(suo)得到(dao)的(de)(de)(de)圖(tu)案不規(gui)則(ze)，不易(yi)于控制，并(bing)且(qie)噴(pen)(pen)砂(sha)過程會(hui)導致(zhi)基體的(de)(de)(de)變(bian)形，甚至(zhi)使(shi)(shi)基體表(biao)(biao)面(mian)(mian)具有顯微(wei)裂紋(wen)。可見(jian)，傳統的(de)(de)(de)噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)前粗化(hua)處理并(bing)不能(neng)使(shi)(shi)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層的(de)(de)(de)結合力得到(dao)有效(xiao)的(de)(de)(de)提(ti)高。

因此(ci)，提供(gong)一種(zhong)通過織構間(jian)距調整以(yi)提高涂層結(jie)(jie)合強度的(de)(de)方法，作為(wei)噴(pen)涂前(qian)處(chu)理過程，從而提高涂層與基體的(de)(de)結(jie)(jie)合力，以(yi)期將其(qi)應用到(dao)工程實踐領域，延(yan)長噴(pen)涂涂層的(de)(de)服役壽(shou)命，就成為(wei)本領域技術人(ren)員(yuan)亟待解決(jue)的(de)(de)問(wen)題。

技術實現要素：

本(ben)發明(ming)的(de)(de)目的(de)(de)是提供(gong)一(yi)種通過織構(gou)間(jian)距調整以提高(gao)涂層(ceng)結合(he)強度的(de)(de)方法，作為噴涂前(qian)處理過程(cheng)(cheng)，從而提高(gao)涂層(ceng)與基體(ti)的(de)(de)結合(he)力，以期將其應用(yong)到工程(cheng)(cheng)實踐領域，延長噴涂涂層(ceng)的(de)(de)服役(yi)壽(shou)命。本(ben)發明(ming)的(de)(de)另一(yi)目的(de)(de)是提供(gong)一(yi)種提高(gao)涂層(ceng)結合(he)強度的(de)(de)結構(gou)。

為了(le)(le)實現本發明(ming)的(de)(de)目的(de)(de)，本發明(ming)提(ti)供了(le)(le)一種(zhong)通過織構間距調(diao)整以提(ti)高涂(tu)層(ceng)結合強度的(de)(de)方法，包括以下步驟(zou)：

1)制備織(zhi)構化(hua)圖案(an)：基(ji)于生(sheng)物仿生(sheng)學，利用激光過程在基(ji)體(ti)表面進行圓形(xing)圖案(an)的織(zhi)構化(hua)加工；

2)參(can)數(shu)調整：根據步驟1)中(zhong)形成的織構(gou)化圖(tu)案(an)的間(jian)距和單個圓形圖(tu)案(an)的直徑調整噴涂工藝參(can)數(shu)，以使不同(tong)織構(gou)化圖(tu)案(an)的加工深(shen)度相(xiang)同(tong)；

3)涂(tu)層(ceng)噴(pen)涂(tu)：利用超音速等離子(zi)噴(pen)涂(tu)方法(fa)對步驟1)所得的基(ji)體(ti)進行噴(pen)涂(tu)；

4)涂(tu)(tu)層(ceng)結合強度測試(shi)和校驗(yan)：通過掃描電子顯微鏡觀察噴涂(tu)(tu)前織(zhi)構的幾何形(xing)貌(mao)和噴涂(tu)(tu)后涂(tu)(tu)層(ceng)橫截面(mian)的sem形(xing)貌(mao)；使用(yong)膠粘紙把棒狀零件(jian)粘接在涂(tu)(tu)層(ceng)表面(mian)，通過測量(liang)拉開零件(jian)使涂(tu)(tu)層(ceng)從(cong)基片上剝離(li)所需力(li)的大(da)小，求得(de)涂(tu)(tu)層(ceng)的附著力(li)。

進一步地，在步驟(zou)(zou)1)之前(qian)還包括基(ji)體預處理步驟(zou)(zou)，對基(ji)體的表面進行打(da)磨清(qing)洗處理。

進一步地，在步驟1)中(zhong)所制備織構化(hua)圖(tu)案的(de)直(zhi)徑為80微(wei)米(mi)，圖(tu)案間(jian)距(ju)為以下(xia)至少一種：30微(wei)米(mi)、50微(wei)米(mi)、70微(wei)米(mi)、90微(wei)米(mi)或(huo)110微(wei)米(mi)。

進一步地，在(zai)步驟1)中，所用基體為不銹鋼。

進一步地(di)，步驟(zou)2)中所述(shu)噴涂工(gong)(gong)藝參數為：激光功率16w，掃描速(su)度800mm/s，加工(gong)(gong)次(ci)數為1次(ci)。

進一步地，所得到的織(zhi)構(gou)化(hua)圖案加(jia)工(gong)深(shen)度為60微(wei)米。

進(jin)一步地，在(zai)步驟3)中所(suo)選用的涂(tu)層為nicrbsi陶瓷涂(tu)層，通過超音速等離子(zi)噴涂(tu)得到(dao)厚度(du)為500微(wei)米左右的噴涂(tu)涂(tu)層，其中nicrbsi粉末的粒度(du)為50-60微(wei)米。

本發明還提(ti)供一種(zhong)通過(guo)織構(gou)間(jian)距調整以提(ti)高涂層結合強度的(de)(de)(de)方法，包括基(ji)體、在所(suo)述基(ji)體上制備形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)圓形(xing)(xing)圖案(an)的(de)(de)(de)織構(gou)化圖案(an)，和在所(suo)述織構(gou)化圖案(an)上噴涂形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)涂層。

優選地，所述織構化圖案(an)(an)的直徑為(wei)(wei)80微(wei)(wei)米(mi)(mi)，圖案(an)(an)間距為(wei)(wei)以下至少一種：30微(wei)(wei)米(mi)(mi)、50微(wei)(wei)米(mi)(mi)、70微(wei)(wei)米(mi)(mi)、90微(wei)(wei)米(mi)(mi)或(huo)110微(wei)(wei)米(mi)(mi)。

優(you)選地，所述(shu)(shu)基(ji)體為不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，所述(shu)(shu)涂(tu)層為nicrbsi陶(tao)瓷涂(tu)層。

本發明的有益效果(guo)如下：

本(ben)發(fa)明提供(gong)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)通(tong)過(guo)改變(bian)織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)(tu)案(an)(an)形(xing)狀來改變(bian)噴涂(tu)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)結(jie)合強(qiang)(qiang)度(du)，其(qi)噴涂(tu)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)結(jie)合強(qiang)(qiang)度(du)能夠隨著圓形(xing)織(zhi)構(gou)圖(tu)(tu)案(an)(an)間距(ju)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)，與現有的(de)(de)(de)(de)織(zhi)構(gou)化(hua)提高(gao)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)相比(bi)較(jiao)，優(you)化(hua)了織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)(tu)案(an)(an)參數；本(ben)發(fa)明使用(yong)激(ji)光織(zhi)構(gou)化(hua)方法(fa)通(tong)過(guo)控(kong)制激(ji)光過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)參數在基體(ti)表面得到了一(yi)定尺寸及密(mi)度(du)的(de)(de)(de)(de)規則排列的(de)(de)(de)(de)織(zhi)構(gou)化(hua)幾何圖(tu)(tu)案(an)(an)。其(qi)作(zuo)為噴涂(tu)前處理(li)過(guo)程(cheng)，在材料表面預置不(bu)同間距(ju)織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)(tu)案(an)(an)，通(tong)過(guo)改變(bian)織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)(tu)案(an)(an)的(de)(de)(de)(de)間距(ju)，探(tan)索出不(bu)同織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)(tu)案(an)(an)直徑提高(gao)噴涂(tu)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)機(ji)理(li)，并進一(yi)步(bu)探(tan)索出能有效提高(gao)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)結(jie)合強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)較(jiao)優(you)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)(tu)案(an)(an)間距(ju)，提高(gao)了涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)與基體(ti)的(de)(de)(de)(de)結(jie)合力(li)，便于(yu)將其(qi)應用(yong)到工程(cheng)實踐領域，以延長(chang)噴涂(tu)涂(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)服役壽命。

附圖說明

圖1-1為(wei)實(shi)施例一中(zhong)織構(gou)圖案下噴(pen)涂(tu)涂(tu)層成形情況；

圖2-1為實施例二中織構圖案下噴(pen)涂涂層成形情況；

圖(tu)2-2為實施(shi)例二中織構圖(tu)案下(xia)噴涂顆(ke)粒沉積狀(zhuang)態；

圖(tu)3-1為實施(shi)例三(san)中織構圖(tu)案下噴涂涂層成形情況；

圖3-2為實(shi)施(shi)例三中織構(gou)圖案下噴涂(tu)顆粒沉積狀態；

圖4-1為實施例四(si)中織構圖案下噴(pen)涂涂層成形情(qing)況；

圖(tu)4-2為實施例四中織構圖(tu)案下噴涂顆(ke)粒沉積狀態；

圖5-1為(wei)實施例五中織構圖案(an)下噴涂涂層成形情況；

圖5-2為實施(shi)例五中(zhong)織構圖案下噴涂顆粒(li)沉積狀態；

圖(tu)6為織構化圖(tu)案(an)間距對結(jie)合強(qiang)度的影(ying)響測試結(jie)果圖(tu)。

具體實施方式

以下通過實施例來進一步描述本(ben)發明的有益(yi)效果，應該理解的是，這些實施例僅用于例證的目的，決不(bu)限制本(ben)發明的保護范圍(wei)。

實施例一

本發明(ming)提(ti)供了一種(zhong)通過織構(gou)間距調整以提(ti)高涂層結合強度的方(fang)法，該方(fang)法具體包括以下步驟：

s11基(ji)體(ti)預處理步(bu)驟(zou)，對基(ji)體(ti)的(de)表面進行打磨清洗處理，以去除基(ji)體(ti)表面雜質(zhi)，提高噴涂效果(guo)；

s12制備織(zhi)構化(hua)圖(tu)案(an)：基于生(sheng)物仿(fang)生(sheng)學，利用激(ji)光過程在基體表面進行(xing)圓形圖(tu)案(an)的(de)織(zhi)構化(hua)加工，以形成(cheng)間距為30微米(mi)、直徑為80微米(mi)的(de)織(zhi)構化(hua)圖(tu)案(an)；

s13參數調(diao)整：根據(ju)步驟s12中形成的織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)案(an)(an)的間(jian)(jian)距(ju)和單個(ge)圓形圖(tu)案(an)(an)的直徑調(diao)整噴(pen)涂工藝(yi)參數，以使不同(tong)織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)案(an)(an)的加工深度相同(tong)；具(ju)體地(di)，對于(yu)間(jian)(jian)距(ju)為30微米、直徑為80微米的織(zhi)構(gou)化(hua)圖(tu)案(an)(an)，激光功(gong)率16w，掃描速度800mm/s，加工次(ci)數為1次(ci)；

s14涂(tu)(tu)(tu)層噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)：利用超音速等離子噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)方法(fa)對步驟(zou)s12所得的基體進行噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)；噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)設備(bei)選用礦冶研究(jiu)總院的高效gtvf6等離子噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)設備(bei)，噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)工藝(yi)參(can)數(shu)為噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)電(dian)(dian)壓120v，噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)電(dian)(dian)流(liu)440a，噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)功率55kw，噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)距離100mm，最終獲得一定厚(hou)度(du)的涂(tu)(tu)(tu)層。

s15涂層(ceng)(ceng)(ceng)結合(he)強度測試和校(xiao)驗：通(tong)過掃描(miao)電子顯微鏡(jing)觀察噴涂前織構的(de)幾何形(xing)(xing)貌和噴涂后涂層(ceng)(ceng)(ceng)橫截面(mian)的(de)sem形(xing)(xing)貌；使用膠粘紙把棒狀(zhuang)零(ling)件粘接(jie)在涂層(ceng)(ceng)(ceng)表面(mian)，通(tong)過測量(liang)拉開零(ling)件使涂層(ceng)(ceng)(ceng)從基片上剝(bo)離所需(xu)力的(de)大小，求得(de)涂層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)附著力。

實施例二

本發(fa)明(ming)提供了一種通過織構(gou)間距調整以(yi)提高(gao)涂層(ceng)結合強(qiang)度的方法，該(gai)方法具體包括以(yi)下(xia)步驟：

s21基體(ti)預(yu)處理(li)步(bu)驟，對基體(ti)的(de)表(biao)(biao)面進行打磨清洗處理(li)，以去除(chu)基體(ti)表(biao)(biao)面雜質，提高噴(pen)涂效果；

s22制備織構(gou)化(hua)圖案：基(ji)(ji)于生(sheng)物仿生(sheng)學，利用(yong)激光過程在(zai)基(ji)(ji)體表面進行圓(yuan)形圖案的(de)織構(gou)化(hua)加工，以形成間(jian)距為(wei)50微米、直徑為(wei)80微米的(de)織構(gou)化(hua)圖案；

s23參(can)數調整：根據步驟s22中形成(cheng)的織構(gou)化圖案(an)的間(jian)距(ju)和(he)單個(ge)圓形圖案(an)的直(zhi)徑調整噴涂(tu)工藝參(can)數，以使不同(tong)織構(gou)化圖案(an)的加工深度(du)相(xiang)同(tong)；具體地，對于(yu)間(jian)距(ju)為50微米(mi)、直(zhi)徑為80微米(mi)的織構(gou)化圖案(an)，激光(guang)功率16w，掃描速度(du)800mm/s，加工次數為1次；

s24涂(tu)層噴(pen)(pen)涂(tu)：利(li)用超音速等(deng)離子(zi)噴(pen)(pen)涂(tu)方法對(dui)步驟s22所得的基體進行(xing)噴(pen)(pen)涂(tu)；噴(pen)(pen)涂(tu)設(she)備選用礦(kuang)冶研究總(zong)院(yuan)的高(gao)效gtvf6等(deng)離子(zi)噴(pen)(pen)涂(tu)設(she)備，噴(pen)(pen)涂(tu)工藝參數(shu)為噴(pen)(pen)涂(tu)電壓120v，噴(pen)(pen)涂(tu)電流440a，噴(pen)(pen)涂(tu)功率55kw，噴(pen)(pen)涂(tu)距(ju)離100mm，最終獲得一定厚度(du)的涂(tu)層。

s25涂層(ceng)(ceng)(ceng)結(jie)合強度測試和校驗(yan)：通過掃(sao)描(miao)電子顯微鏡觀察噴涂前織構的幾何(he)形(xing)貌(mao)和噴涂后涂層(ceng)(ceng)(ceng)橫(heng)截面的sem形(xing)貌(mao)；使用膠粘(zhan)紙把棒狀零件粘(zhan)接在涂層(ceng)(ceng)(ceng)表面，通過測量拉開零件使涂層(ceng)(ceng)(ceng)從基片上剝離所需力的大小，求得涂層(ceng)(ceng)(ceng)的附著力。

實施例三

本發(fa)明提(ti)(ti)供(gong)了一(yi)種通過織構間(jian)距(ju)調(diao)整以(yi)提(ti)(ti)高涂層結合強度的方法(fa)，該方法(fa)具體包括以(yi)下步驟：

s31基體預(yu)處理步驟，對基體的表(biao)面進(jin)行(xing)打磨清(qing)洗處理，以去(qu)除基體表(biao)面雜質，提(ti)高噴涂效果；

s32制備織(zhi)構(gou)化(hua)圖案(an)：基于生(sheng)物仿生(sheng)學，利用激光過程在基體表面(mian)進行圓(yuan)形圖案(an)的織(zhi)構(gou)化(hua)加工，以形成間距(ju)為(wei)70微米、直徑為(wei)80微米的織(zhi)構(gou)化(hua)圖案(an)；

s33參數調整：根據步驟s32中形成的(de)織構(gou)化圖案(an)的(de)間距(ju)(ju)和單個圓(yuan)形圖案(an)的(de)直(zhi)徑調整噴涂工藝(yi)參數，以使不(bu)同織構(gou)化圖案(an)的(de)加工深度(du)相(xiang)同；具體地(di)，對于間距(ju)(ju)為(wei)70微米(mi)、直(zhi)徑為(wei)80微米(mi)的(de)織構(gou)化圖案(an)，激(ji)光功(gong)率16w，掃(sao)描速度(du)800mm/s，加工次數為(wei)1次；

s34涂(tu)層(ceng)噴(pen)(pen)涂(tu)：利用(yong)超音速(su)等離子噴(pen)(pen)涂(tu)方法(fa)對步驟(zou)s32所得(de)的(de)基(ji)體進行(xing)噴(pen)(pen)涂(tu)；噴(pen)(pen)涂(tu)設備選用(yong)礦(kuang)冶研究總院的(de)高效gtvf6等離子噴(pen)(pen)涂(tu)設備，噴(pen)(pen)涂(tu)工藝參數(shu)為(wei)噴(pen)(pen)涂(tu)電(dian)壓120v，噴(pen)(pen)涂(tu)電(dian)流440a，噴(pen)(pen)涂(tu)功率55kw，噴(pen)(pen)涂(tu)距離100mm，最終獲(huo)得(de)一定(ding)厚(hou)度的(de)涂(tu)層(ceng)。

s35涂(tu)(tu)層(ceng)結(jie)合強度測試和校驗：通(tong)過(guo)掃(sao)描電子(zi)顯(xian)微鏡觀(guan)察噴涂(tu)(tu)前織構的幾何形貌(mao)和噴涂(tu)(tu)后涂(tu)(tu)層(ceng)橫截面的sem形貌(mao)；使用(yong)膠粘紙把棒狀零件粘接在(zai)涂(tu)(tu)層(ceng)表面，通(tong)過(guo)測量(liang)拉(la)開(kai)零件使涂(tu)(tu)層(ceng)從基片(pian)上剝離所需力(li)的大(da)小，求得(de)涂(tu)(tu)層(ceng)的附著(zhu)力(li)。

實施例四

本發(fa)明提供了一種通(tong)過織構間距調整以(yi)提高涂層結合強(qiang)度(du)的方法(fa)，該方法(fa)具體包括以(yi)下步驟：

s41基體預處(chu)理步驟，對基體的表面(mian)進行打磨清洗(xi)處(chu)理，以去除(chu)基體表面(mian)雜(za)質(zhi)，提高噴涂效果(guo)；

s42制備織構化(hua)(hua)圖案(an)(an)：基于生物仿生學，利用激(ji)光(guang)過程在基體表面進(jin)行圓(yuan)形圖案(an)(an)的織構化(hua)(hua)加工，以形成間距為90微米(mi)、直(zhi)徑為80微米(mi)的織構化(hua)(hua)圖案(an)(an)；

s43參數(shu)調(diao)整：根據步驟s42中形(xing)成的(de)織構(gou)化(hua)(hua)圖(tu)案(an)(an)(an)的(de)間距和單(dan)個圓形(xing)圖(tu)案(an)(an)(an)的(de)直徑調(diao)整噴涂工藝參數(shu)，以使不同織構(gou)化(hua)(hua)圖(tu)案(an)(an)(an)的(de)加工深(shen)度相同；具體地，對于(yu)間距為(wei)90微(wei)米、直徑為(wei)80微(wei)米的(de)織構(gou)化(hua)(hua)圖(tu)案(an)(an)(an)，激光(guang)功率16w，掃描速度800mm/s，加工次數(shu)為(wei)1次；

s44涂(tu)(tu)層(ceng)噴涂(tu)(tu)：利(li)用超音速等(deng)(deng)離(li)子噴涂(tu)(tu)方(fang)法對步(bu)驟s42所得的基(ji)體進(jin)行噴涂(tu)(tu)；噴涂(tu)(tu)設備(bei)選用礦(kuang)冶研究總(zong)院(yuan)的高效(xiao)gtvf6等(deng)(deng)離(li)子噴涂(tu)(tu)設備(bei)，噴涂(tu)(tu)工藝參(can)數(shu)為噴涂(tu)(tu)電壓120v，噴涂(tu)(tu)電流440a，噴涂(tu)(tu)功(gong)率55kw，噴涂(tu)(tu)距離(li)100mm，最終獲(huo)得一定厚(hou)度的涂(tu)(tu)層(ceng)。

s45涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)結(jie)合強度測試(shi)和校驗：通(tong)過掃描電子(zi)顯微鏡(jing)觀察噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)前織構(gou)的幾何(he)形貌(mao)(mao)和噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)后涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)橫截面的sem形貌(mao)(mao)；使用(yong)膠粘(zhan)紙把棒狀零件粘(zhan)接在涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)表面，通(tong)過測量(liang)拉開零件使涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)從基片上剝離所需力的大小，求得(de)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的附(fu)著力。

實施例五

本發明提(ti)(ti)供了(le)一種通過織構間距調(diao)整以提(ti)(ti)高涂(tu)層(ceng)結合強度的方法(fa)，該方法(fa)具體(ti)包括以下步驟：

s51基體(ti)預處理步驟，對基體(ti)的表面進行打(da)磨清洗處理，以去除基體(ti)表面雜質，提(ti)高噴涂效果；

s52制(zhi)備織構化圖(tu)案：基于生物仿生學，利用激光過程在基體表面進行圓形圖(tu)案的織構化加工(gong)，以(yi)形成間距(ju)為(wei)110微米(mi)、直徑為(wei)80微米(mi)的織構化圖(tu)案；

s53參數(shu)(shu)調整(zheng)：根(gen)據步驟s52中形(xing)成的(de)(de)織構(gou)化圖案(an)的(de)(de)間距和單個(ge)圓形(xing)圖案(an)的(de)(de)直徑調整(zheng)噴涂(tu)工(gong)藝參數(shu)(shu)，以(yi)使不同織構(gou)化圖案(an)的(de)(de)加(jia)工(gong)深度相同；具體(ti)地，對于間距為(wei)110微米、直徑為(wei)80微米的(de)(de)織構(gou)化圖案(an)，激光(guang)功率16w，掃描(miao)速度800mm/s，加(jia)工(gong)次數(shu)(shu)為(wei)1次；

s54涂(tu)(tu)層(ceng)噴(pen)涂(tu)(tu)：利用超(chao)音速等(deng)離子(zi)噴(pen)涂(tu)(tu)方法對步驟(zou)s52所得的(de)基體(ti)進(jin)行噴(pen)涂(tu)(tu)；噴(pen)涂(tu)(tu)設(she)(she)備(bei)選(xuan)用礦冶研究總院的(de)高(gao)效gtvf6等(deng)離子(zi)噴(pen)涂(tu)(tu)設(she)(she)備(bei)，噴(pen)涂(tu)(tu)工藝參數(shu)為噴(pen)涂(tu)(tu)電(dian)壓120v，噴(pen)涂(tu)(tu)電(dian)流440a，噴(pen)涂(tu)(tu)功率55kw，噴(pen)涂(tu)(tu)距離100mm，最終獲得一(yi)定(ding)厚度的(de)涂(tu)(tu)層(ceng)。

s55涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)結合(he)強度測試和校驗：通過掃描電子顯微鏡觀察噴(pen)涂(tu)(tu)前織構的(de)幾何形貌和噴(pen)涂(tu)(tu)后(hou)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)橫(heng)截(jie)面的(de)sem形貌；使(shi)用膠粘紙把棒(bang)狀零件粘接在(zai)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)表面，通過測量拉開零件使(shi)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)從基片上剝離所需力(li)的(de)大小，求得(de)涂(tu)(tu)層(ceng)(ceng)的(de)附著(zhu)力(li)。

在上(shang)述各實施(shi)例(li)中(zhong)，所用基體(ti)為(wei)(wei)(wei)(wei)不銹鋼，具體(ti)為(wei)(wei)(wei)(wei)fv520b，所得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)織構(gou)(gou)(gou)化圖案(an)(an)加工(gong)深度為(wei)(wei)(wei)(wei)60微(wei)米，所選用的(de)(de)(de)涂層(ceng)為(wei)(wei)(wei)(wei)nicrbsi陶瓷涂層(ceng)，通過(guo)超音(yin)速等離子噴涂得(de)到(dao)(dao)厚(hou)度為(wei)(wei)(wei)(wei)500微(wei)米左右的(de)(de)(de)噴涂涂層(ceng)，其中(zhong)nicrbsi粉末的(de)(de)(de)粒度為(wei)(wei)(wei)(wei)50-60微(wei)米。所用激(ji)光為(wei)(wei)(wei)(wei)脈沖激(ji)光，其能量和加工(gong)次數決(jue)定著織構(gou)(gou)(gou)化圖案(an)(an)的(de)(de)(de)深度，通過(guo)系統自帶的(de)(de)(de)畫(hua)圖軟件，可以將所需(xu)要(yao)的(de)(de)(de)一(yi)定尺(chi)寸(cun)一(yi)定形狀按(an)照(zhao)一(yi)定間距(ju)的(de)(de)(de)織構(gou)(gou)(gou)化圖案(an)(an)預先畫(hua)出來，然后對(dui)試(shi)樣表面進行加工(gong)，可以得(de)到(dao)(dao)精細尺(chi)寸(cun)結構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)織構(gou)(gou)(gou)化圖案(an)(an)。

對比例

為了測(ce)量涂(tu)(tu)(tu)層的(de)各項(xiang)性能(neng)，采(cai)用novananosem450型掃描電子顯微鏡觀察噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)后織構的(de)幾何形貌。為了測(ce)試(shi)不同織構化圖案對(dui)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)層的(de)抗疲勞性能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)，采(cai)用滾(gun)動接觸疲勞試(shi)驗機對(dui)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)層的(de)疲勞性能(neng)進行測(ce)試(shi)。

基(ji)體表面(mian)不(bu)同(tong)(tong)形狀(zhuang)織構(gou)(gou)下涂(tu)層(ceng)與基(ji)體的(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)強度(du)采(cai)用拉(la)(la)伸(shen)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗機對(dui)涂(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)強度(du)進(jin)行測試(shi)(shi)(shi)(shi)，所用拉(la)(la)伸(shen)試(shi)(shi)(shi)(shi)驗機的(de)(de)(de)型號(hao)為：mts809型電子萬能(neng)材料試(shi)(shi)(shi)(shi)驗機。對(dui)上述各實施例中制備(bei)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)織構(gou)(gou)化圖(tu)案進(jin)行涂(tu)層(ceng)噴涂(tu)后進(jin)行拉(la)(la)伸(shen)測試(shi)(shi)(shi)(shi)，涂(tu)層(ceng)從基(ji)體斷裂的(de)(de)(de)力比涂(tu)層(ceng)的(de)(de)(de)面(mian)積為最終(zhong)的(de)(de)(de)結(jie)合(he)(he)強度(du)。

其中(zhong)實(shi)施(shi)例一中(zhong)織(zhi)構(gou)圖案(an)(an)下噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)成(cheng)形(xing)情(qing)況(kuang)如(ru)圖1-1所示(shi)(shi)；實(shi)施(shi)例二中(zhong)織(zhi)構(gou)圖案(an)(an)下噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)成(cheng)形(xing)情(qing)況(kuang)如(ru)圖2-1所示(shi)(shi)，其噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)顆(ke)(ke)粒(li)(li)沉積(ji)(ji)狀態(tai)如(ru)圖2-2所示(shi)(shi)；實(shi)施(shi)例三中(zhong)織(zhi)構(gou)圖案(an)(an)下噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)成(cheng)形(xing)情(qing)況(kuang)如(ru)圖3-1所示(shi)(shi)，其噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)顆(ke)(ke)粒(li)(li)沉積(ji)(ji)狀態(tai)如(ru)圖3-2所示(shi)(shi)；實(shi)施(shi)例四中(zhong)織(zhi)構(gou)圖案(an)(an)下噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)成(cheng)形(xing)情(qing)況(kuang)如(ru)圖4-1所示(shi)(shi)，其噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)顆(ke)(ke)粒(li)(li)沉積(ji)(ji)狀態(tai)如(ru)圖4-2所示(shi)(shi)；實(shi)施(shi)例五中(zhong)織(zhi)構(gou)圖案(an)(an)下噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)成(cheng)形(xing)情(qing)況(kuang)如(ru)圖5-1所示(shi)(shi)，其噴(pen)(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)(tu)顆(ke)(ke)粒(li)(li)沉積(ji)(ji)狀態(tai)如(ru)圖5-2所示(shi)(shi)。

測試結(jie)(jie)果如圖(tu)6所(suo)示，同(tong)樣是圓形(xing)織構化(hua)(hua)圖(tu)案(an)下，不同(tong)圖(tu)案(an)間距下涂層(ceng)與基(ji)體(ti)的結(jie)(jie)合(he)強度(du)(du)明(ming)顯不同(tong)，涂層(ceng)的結(jie)(jie)合(he)強度(du)(du)隨間距大小變化(hua)(hua)而(er)變化(hua)(hua)，結(jie)(jie)合(he)強度(du)(du)與圖(tu)案(an)間距的大小呈反比(bi)，圖(tu)案(an)間距越(yue)大，結(jie)(jie)合(he)強度(du)(du)越(yue)低，反之，圖(tu)案(an)間距越(yue)小，結(jie)(jie)合(he)強度(du)(du)越(yue)高。

由上述對比例和(he)實(shi)施例可知，本(ben)發明(ming)(ming)提供的(de)(de)方法通(tong)過(guo)改(gai)(gai)變織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)案形(xing)狀(zhuang)來(lai)改(gai)(gai)變噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)結合(he)(he)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)，其(qi)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)結合(he)(he)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)能夠隨著圓形(xing)織(zhi)(zhi)(zhi)構圖(tu)(tu)案間(jian)(jian)距的(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)而(er)變化(hua)(hua)(hua)，與(yu)現有(you)(you)的(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)提高涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)方法相比較，優(you)化(hua)(hua)(hua)了(le)織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)案參(can)數；本(ben)發明(ming)(ming)使用激光織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)方法通(tong)過(guo)控制激光過(guo)程的(de)(de)參(can)數在基體(ti)表面得(de)到了(le)一定尺寸及(ji)密度(du)的(de)(de)規則排(pai)列的(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)幾何圖(tu)(tu)案。其(qi)作(zuo)為(wei)噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)前處理過(guo)程，在材(cai)料表面預置不(bu)同間(jian)(jian)距織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)案，通(tong)過(guo)改(gai)(gai)變織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)案的(de)(de)間(jian)(jian)距，探索出不(bu)同織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)案直徑(jing)提高噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)機(ji)理，并進一步探索出能有(you)(you)效提高涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)結合(he)(he)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)較優(you)的(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)構化(hua)(hua)(hua)圖(tu)(tu)案間(jian)(jian)距，提高了(le)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)與(yu)基體(ti)的(de)(de)結合(he)(he)力，便于將其(qi)應用到工程實(shi)踐領(ling)域，以延長噴(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)服役壽命。

本發明還提供一種通(tong)過織(zhi)構(gou)間距(ju)調整以提高(gao)涂(tu)(tu)層結(jie)合強度的(de)(de)結(jie)構(gou)，包括基體(ti)(ti)、在所(suo)述(shu)基體(ti)(ti)上制備(bei)形成的(de)(de)圓形圖(tu)(tu)案(an)(an)的(de)(de)織(zhi)構(gou)化圖(tu)(tu)案(an)(an)，和(he)在所(suo)述(shu)織(zhi)構(gou)化圖(tu)(tu)案(an)(an)上噴(pen)涂(tu)(tu)形成的(de)(de)涂(tu)(tu)層；其(qi)中(zhong)織(zhi)構(gou)化圖(tu)(tu)案(an)(an)的(de)(de)直徑為(wei)(wei)80微(wei)米(mi)，圖(tu)(tu)案(an)(an)間距(ju)為(wei)(wei)以下至少一種：30微(wei)米(mi)、50微(wei)米(mi)、70微(wei)米(mi)、90微(wei)米(mi)或110微(wei)米(mi)，所(suo)述(shu)基體(ti)(ti)為(wei)(wei)不銹(xiu)鋼，所(suo)述(shu)涂(tu)(tu)層為(wei)(wei)nicrbsi陶瓷涂(tu)(tu)層。

以上所述僅是本(ben)發明(ming)的優選實(shi)施方式，應(ying)(ying)當(dang)指出(chu)，對于本(ben)技(ji)術(shu)領域的普通技(ji)術(shu)人員來(lai)說，在不脫離本(ben)發明(ming)技(ji)術(shu)原理(li)的前提下，還可以做(zuo)出(chu)若干改(gai)進(jin)和潤飾，這(zhe)些改(gai)進(jin)和潤飾也(ye)應(ying)(ying)視為本(ben)發明(ming)的保(bao)護范圍。