多功能微弧等离子喷涂技术与应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　等离子喷涂的原理及特点 1

1.2　等离子喷涂技术最新进展 2

1.2.1　等离子喷涂电源的最新进展 3

1.2.2　等离子喷枪的最新进展 3

1.3　等离子喷涂技术的发展趋势 10

1.3.1　等离子喷涂技术的发展方向 10

1.3.2　数值模拟在等离子喷涂中的应用研究 11

1.3.3　等离子喷涂涂层应用研究 12

1.3.4　涂层性能检测与分析研究 13

1.4　多功能微弧等离子喷涂技术的提出 14

参考文献 14

第2章　多功能微弧等离子喷涂逆变电源系统设计 19

2.1　微弧等离子喷涂电源特性设计 19

2.1.1　等离子喷涂电源外特性要求 19

2.1.2　等离子喷涂电源调节特性要求 20

2.1.3　等离子喷涂电源动特性要求 21

2.2　多功能微弧等离子喷涂逆变电源方案 21

2.2.1 多功能微弧等离子喷涂逆变电源设计思想 21

2.2.2　多功能微弧等离子喷涂逆变电源总体设计方案 22

2.3　多功能微弧等离子喷涂逆变电源主电路设计 23

2.3.1　输入整流滤波电路设计 23

2.3.2　新型软开关谐振逆变电路设计 24

2.3.3　主电路参数的选择与计算 30

2.3.4　输出整流滤波电路设计 33

2.4　多功能微弧等离子喷涂逆变器控制模式 35

2.4.1　多功能微弧等离子喷涂逆变电源控制模式研究 35

2.4.2　驱动电路设计 38

2.4.3　多功能微弧等离子喷涂逆变电源数字化控制研究 39

2.5　多功能微弧等离子喷涂逆变电源效率 43

参考文献 45

第3章 多功能微弧等离子喷枪的设计与实现 46

3.1　低温等离子体物理过程与传输特性分析 46

3.1.1　低温等离子体物理过程分析 46

3.1.2　低温直流等离子弧传输模型研究 48

3.1.3　等离子弧的压缩效应 51

3.2　多功能微弧等离子喷枪的设计 54

3.2.1　喷枪设计要求 54

3.2.2　喷枪设计方案 55

3.3　微弧等离子喷枪送粉与进气方式设计 55

3.3.1　传统等离子喷涂送粉方式分析 55

3.3.2　微弧等离子喷涂送粉方式设计 57

3.3.3　微弧等离子喷涂进气方式设计 58

3.4　微弧等离子喷枪喷嘴的设计与优化 59

3.4.1　喷嘴的主要结构形式与几何参数 59

3.4.2　拉瓦尔喷嘴特征参数计算 61

3.4.3　拉瓦尔喷嘴型面设计 62

3.4.4　基于MATLAB的微弧等离子喷涂超音速喷嘴设计 64

3.5　喷枪冷却系统设计 65

3.5.1　喷枪冷却系统设计方案 65

3.5.2　微弧等离子喷枪冷却过程的数学建模与仿真 66

3.5.3　喷枪冷却的参数计算 70

3.6　多功能微弧等离子喷枪电弧特性与热效率 71

3.6.1 电弧的伏安特性 71

3.6.2　喷枪热效率分析 72

参考文献 74

第4章　微弧等离子喷涂射流与粒子特性 76

4.1　微弧等离子喷涂射流的特性 77

4.1.1　喷枪出口处基本参量的确定 77

4.1.2　数学模型 79

4.1.3　结果与分析 83

4.2　微弧等离子喷涂粒子特性 87

4.2.1　基本假设 87

4.2.2　微弧等离子喷涂粒子运动模型 87

4.2.3　微弧等离子喷涂粒子加热模型 88

4.2.4　材料选择与几何模型 89

4.2.5　结果与分析 89

4.3　微弧等离子喷涂Al2O3粒子温度、速度测试 92

4.3.1　测试设备与原理 92

4.3.2　实验方法与测试结果 93

4.3.3　结果分析 94

参考文献 95

第5章　多功能微弧等离子喷涂复合热障涂层 97

5.1　实验材料与方法 97

5.1.1　实验材料 97

5.1.2　实验方法 101

5.2　空心莫来石隔热涂层的制备与性能 102

5.2.1　涂层制备 102

5.2.2　涂层的组织形貌与结合强度 103

5.2.3　涂层的隔温性能 105

5.2.4　涂层的抗热震性能 106

5.3　莫来石与金属复合热障涂层的制备 108

5.3.1　涂层制备 109

5.3.2　涂层的组织形貌和结合强度 110

5.3.3　涂层的隔热性能 113

5.3.4　涂层的抗热震性能 115

5.3.5　涂层热震过程的裂纹扩展 117

5.4　纳米ZrO2／莫来石与金属复合热障涂层的制备 119

5.4.1　涂层制备 119

5.4.2　涂层的组织形貌和结合强度 120

5.4.3　涂层的隔热性能 125

5.4.4　涂层的抗热震性能 131

5.4.5　涂层热震过程的裂纹扩展 131

5.5　莫来石基梯度热障涂层的制备 135

5.5.1　复合梯度热障涂层的制备 135

5.5.2　涂层的微观组织和结合强度 136

5.5.3　涂层的隔热性能 137

5.5.4　涂层的抗热震性能 138

参考文献 139

第6章　吸波涂层的制备与性能研究 142

6.1　吸波材料及其制备技术 142

6.1.1　吸波材料研究进展 142

6.1.2　吸波涂层制备技术 144

6.1.3　纳米颗粒喂料制备和涂层性能测试 145

6.2　吸波粉末的表征 152

6.3　涂层吸波性能的表征 154

6.3.1　复合粉末的电磁参数 155

6.3.2　复合粉末的反射率模拟 156

6.3.3　复合涂层的电磁波反射率 158

6.3.4　复合涂层的高温反射率 162

6.4　涂层理论厚度和实际厚度的关系 164

6.5　涂层结合强度 166

6.6　涂层面密度 168

参考文献 169

第7章　微弧等离子表面淬火硬化层性能研究 172

7.1　试验材料与方法 172

7.1.1　试验材料 172

7.1.2　实验方法 173

7.1.3　工艺参数的确定 173

7.2　淬火硬化层组织结构 174

7.2.1　淬火硬化层宏观形貌特征 174

7.2.2　淬火硬化层显微组织分析 175

7.2.3　淬火工艺参数对硬化带尺寸的影响 178

7.3　淬火硬化层显微硬度特性研究 184

7.3.1　硬度分布特征 184

7.3.2　淬火工艺对硬化层硬度的影响 184

7.4　淬火硬化层磨损特性 191

7.4.1　磨损实验结果 191

7.4.2　磨损形式分析 192

7.4.3　磨损层表面形貌特征 193

7.4.4　磨损机理的探讨 195

7.5　基于遗传神经网络的淬火工艺参数优化 197

7.5.1 遗传神经网络训练方法（GA-BP算法）的实现 198

7.5.2　实验结果建模与仿真 198

7.5.3　基于遗传算法（GA）的工艺参数优化 202

参考文献 206