冷喷涂Cu—Cu2O涂层的沉积特性研究.pdf

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1、冷喷涂Cu—Cu2O涂层的沉积特性研究／丁锐等·l3·冷喷涂Cu—Cu2O涂层的沉积特性研究丁锐，李相波，王佳。，许立坤(1中国海洋大学化学化工学院，青岛266100；2中船重工七二五所海洋腐蚀与防护重点实验室，青岛266101；3中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室，沈阳110016)摘要通过冷喷涂技术制备了V(CuO)分别为O、1O、20和3O的4种Cu-Cu20涂层。在PhilipsXL30型环境扫描电镜下观察发现涂层的致密度高且较为均匀。这是由于Cu颗粒能通过塑性变形，以机械咬合和冶金结合的方式紧密地结合在一起形成涂层。同时，Cu2O颗粒填充了较大的Cu颗粒之

2、间的缝隙，从而使得涂层孔隙率随着CuzO含量的增加略有降低。Cu2O增大了碰撞沉积过程中的摩擦，增强了热软化效应，促进Cu颗粒的微区熔化和冶金结合，进而使得涂层沉积效果有所提升。关键词冷喷涂铜氧化亚铜微观形貌中图分类号：TG174文献标识码：AStudyonDepositionCharacteristics0fColdSprayProducedCu-Cu20CoatingDINGRui，LIXiangbo，WANGJia，XULikun(1CollegeofChemistryandChemicalEngineering，OceanUniversityofChina，Qingdao

3、266100；2ScienceandTechnologyonMarineCorrosionandProtectionLaboratory，ImoyangShipMaterialResearchInstitute(ISRMI)，Qingdao266101；3StateKeyLaboratoryforCorrosionandProtection，InstituteofMetalResearch，ChineseAcademyofSciences，Shenyang110016)AbstractFourkindsofCu-Cu20coatingswhoseCu2Ovolumefractio

4、nwereO，10，2Oand30，re—spectively，werepreparedbycoldspraytechnology．UndertheobservationofPhilipsXL30environmentscanningelectronmicroscope，thecoatingwasuniformandhadhigh-density．Cuparticles，byplasticdeformation，couldme—chanicallyandmetallurgicallycombinetogethercloselytoformthecoating．AndCu2Opar

5、ticlescouldfillthegapsamongtheCuparticlestoslightlydecreasethecoatingporosity．Meanwhile，Cu2Oincreasedfrictionroleinthecolli—sionanddepositionprocess，enhancedthethermalsofteningeffect，promotedmicro-areameltingandmetallurgicalbondingofCu，andimprovedthedepositionofthecoatingfinally．Keywordscolds

6、pray，copper，cuprousoxide，micromorphology海生物对船舶海水系统及阀门的污损，会导致其流速降冷喷涂技术是近几年发展起来的新型喷涂技术，冷喷涂低甚至堵塞，这不仅直接影响航运公司的效益，而且导致船涂层密度和硬度较高、涂层与基体具有较强的结合力。有鉴舶本身的寿命缩短_1’。海洋中防污方法至少有十余种，其于此，本研究提出以本身具有一定防污效果的铜与防污涂料中涂刷防污涂料是广泛使用的方法。总体而言，可以将防污的主要防污剂Cu。O为原料，利用冷喷涂技术制备密度、硬度涂料分为释放型防污涂料和非释放型防污涂料。释放型的较高，结合力较强的长效防污涂层，以期克服普

7、遍使用的有设计思想为自抛光或溶解型防污涂料，将生物酶和强碱性物机及低表面能防污涂层防污期效短、漆膜强度低的缺陷，作质作为防污剂，发展纳米缓释等技术，更好地实现各种低毒、为一种长效防污手段来应用。本实验研究了冷喷涂过程中环保防污剂在涂层中的可控有效释放，从而达到高效防污的粉体组成成分对Cu—Cu0涂层沉积性能的影响。目的，其研发重点为生物提取物防污剂及人工合成仿生防污1实验剂。低表面能、导电防污、结构仿生、荧光防污等非释放型系列防污涂料则依靠涂层特定的物理作用机制实现无毒防污实验所