《表4 复合材料显微硬度值》

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《SiO_2包覆对稀土磷光粉在涂层中发光性能的影响》

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如图9a、9b所示包覆前后磷光复合涂层横截面形貌，包覆前后涂层均呈层状结构。表4为各材料显微硬度，45#钢基板、高铝青铜颗粒、未包覆铝酸锶颗粒、包覆后铝酸锶颗粒的硬度依次增大，喷涂粉末与45#钢基板之间均属于硬颗粒/软基板关系。周香林等[28]认为相同基板时，喷涂粉末颗粒硬度越大，沉积层与基板界面明显更粗糙，弹坑深度更大（如图9b所示），颗粒的变形程度依次减小，所以包有SiO2膜层的铝酸锶颗粒变形程度减小，颗粒不易发生碎裂，从而保持良好的发光性能。同时未包覆铝酸锶颗粒变形程度不充分或部分在变形过程中发生破碎而飞溅，所以铝酸锶颗粒/基板的交界处容易形成孔洞，如图9a中箭头所示，从而涂层致密性下降，而包覆后的铝酸锶颗粒硬度增大，在冷喷涂过程中与45#钢基板接触发生高速碰撞，基板发生严重形变，界面粗糙度增大，涂层与基板相互接触的面积增大，两者更容易形成机械咬合和互锁（如图9b白框内所示），涂层界面结合更好，即包覆后涂层致密性优于未包覆涂层。此外，如图10a、10b所示包覆前后磷光复合涂层荧光显微照片，经采用Image Pro Plus 6.0软件定量金相法计算得包覆前后涂层中磷光粒子分别占涂层表面积的6.8%和8.6%，得到如图10c、10d所示磷光粒子沉积分布图，计算得到包覆后的涂层中磷光粒子分布数目及面积大于未包涂层。证明了在冷喷涂过程中，因为SiO2-SrAl2O4包覆粉体的存在，使得包覆后涂层界面结合更好，涂层表面更加致密，且稀土磷光粉SrAl2O4沉积率增大。同时，在SrAl2O4颗粒表面包覆的SiO2膜层可有效保护磷光粒子，防止发生猝灭现象。