电爆喷涂制备管内多孔涂层及其形成机理

管内多孔涂层是增强传热性能和提高换热效率的有效途径。采用电爆喷涂制备管内多孔涂层,研究0.5 mm铜丝在不同初始电压下涂层的表面形貌、粗糙度和孔隙分布,并通过沉积能量和爆炸产物讨论微结构涂层的形成机理。结果表明:改变初始电压可以得到不同微观形貌的涂层。初始电压为14.0 kV时,得到最优多孔涂层,形成由小颗粒堆积而成的多孔结构,其表面积是未喷涂涂层管的4.47倍,孔隙率高达57.8%;15.2 kV时,由小熔池凝固后形成均匀的圆形多孔涂层,孔隙率为40.3%。涂层的形成主要取决于不同电压下爆炸时铜丝沉积的能量,它作为喷涂粒子的热动条件,决定了喷涂粒子的能量和粒径大小,不同状态的喷涂粒子与基管表面碰撞后或颗粒堆积或形成熔池,最终导致涂层微观形貌的差异。