致密化工艺对氧化钛粉末及等离子喷涂涂层性能影响研究

采用喷雾干燥法制备了一种球形氧化钛团聚粉末,并通过高温烧结及感应等离子球化工艺对团聚粉末进行致密化处理.利用扫描电子显微镜(SEM)、霍尔流速计和粉末颗粒强度仪对粉末性能进行了表征,研究了不同致密化处理工艺对粉末颗粒强度、松装密度及流动性的影响.采用大气等离子喷涂(APS)工艺制备了氧化钛涂层,并对涂层的微观组织进行研究.研究结果表明,高温烧结工艺及等离子球化工艺均可有效提升氧化钛团聚粉末的致密度,经过高温烧结工艺后氧化钛粉末内部的细小颗粒呈现烧结熔融的趋势,而采用等离子球化处理后的团聚粉末直接形成了致密球体结构.相比于高温烧结工艺,等离子球化工艺对氧化钛粉末的致密化效应更为明显,粉末的颗粒强度可达187.86 MPa,松装密度可由0.79 g/cm3提升至1.69 g/cm3,流动性由163.22 s/50g加快至100.27 s/50g.该粉末经过大气等离子喷涂沉积形成的氧化钛涂层孔隙率为2.8％,与未经致密化工艺处理的氧化钛团聚粉末相比,制备的涂层致密化水平有了较大程度的提升,涂层的平均显微硬度值由434.18 HV0.3提升至744.37 HV0.3,涂层的结合强度均值由11.07 MPa提升至29.93 MPa.