噴涂陶瓷涂層孔隙率對絕緣涂層的影響
2019-11-8 12:14:48 點擊:
等離子噴涂 Al2O3陶瓷涂層具有高硬度、化學性能穩(wěn)定、絕緣性能高、耐高溫等特點。說到絕緣性能,經常有人問Al2O3的擊穿電壓是多少?我還真沒辦法立即回答。因為這個擊穿電壓和陶瓷涂層不可避免的一個特性有關,那就是孔隙率。

由于涂層中存在孔洞缺陷,涂層在外加電場作用下產生電荷運動,電荷主要向孔隙處匯聚,導致局部電壓升高形成局部擊穿。同時,擊穿過程中電能轉換為熱能,使涂層局部溫度升高,從而破壞Al2O3結構,孔隙沿電場方向擴展,為進一步擊穿提供路徑。隨著局部擊穿范圍的擴大,涂層內積累熱能和裂紋,使涂層內結構迅速崩潰,形成完全擊穿。因此,孔洞是電擊穿的源點及主要部位,孔隙對絕緣涂層的絕緣性能影響極大(也會對涂層耐酸堿腐蝕的性能造成影響,本期對此不過多介紹)。
在涂層材料、厚度相同的情況下,不同噴涂工藝參數下制得的涂層孔隙率不同,絕緣性能不同,且涂層孔隙率越小,其擊穿電壓越大,絕緣性能越好。
利用電壓擊穿試驗儀對具有1%左右孔隙率的陶瓷涂層進行擊穿電壓測試,得出擊穿電壓在5500V左右。如果有更高的擊穿電壓要求,可以考慮使用陶瓷涂層封孔劑和激光熔覆技術進一步降低涂層的孔隙率。

推薦嘗試以下的等離子噴涂區(qū)間參數,可以獲得1%左右孔隙率的Al2O3涂層。
氬氣流量:35-65 L/min;
氫氣流量:06-20 L/min;
電弧電流:550-650 A;
電弧電壓:65-85 V;
噴涂距離:100-150 mm。
涂層厚度:500 μm以下。
以上僅供參考, 具體以實際操作為準。
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