中文摘要：

热喷涂准晶涂层常常因孔隙率高、结构缺陷多等缺点而使涂层性能变差，限制了它的广泛应用。本项目分别以超音速火焰和低功率非转移弧等离子射流为喷涂热源，对Al65Cu20Cr15准晶的粒子扁平化行为、相选择与组织结构演化等进行了试验研究和理论分析。开发了热喷涂粉末粒子扁平化试验台和水洞试验装置，改进完善了热焓探针系统。建立了粒子扁平化理论模型，揭示了准晶粉末粒子扁平化行为特征、涂层组织性能变化规律和形成机理，丰富了准晶和热喷涂理论。研究表明，热喷涂准晶熔滴的粒子扁平化与常规晶体材料的没有多大差异，扁平粒子形态主要取决于凝固因子Θ的大小，0.1≤Θ≤0.3时，形成无溅射的、边缘光滑的圆盘状扁平粒子；0.3＜Θ＜1时，形成"凝固诱发破裂"型、具有"较大核心"和"呈放射状分布指状突起边缘"的、溅射状扁平粒子。研究首次发现，超音速火焰喷涂Al65Cu20Cr15准晶颗粒与沉积表面碰撞时固相未熔部分发生破碎，同时先前沉积涂层承受后续高速粒子冲击也产生一定变形甚至破碎；超音速火焰喷涂准晶粒子熔化程度较低并具有极高飞行速度和准晶固相具有较高脆性分别为该现象发生的充分和必要条件。