冷喷涂粒子性状及基板最佳位置对冲击速度影响(英文)

作     者：王晓放 殷硕 徐宝鹏 

作者机构：大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024 金斯顿大学工程学院 

出 版 物：《大连理工大学学报》 (Journal of Dalian University of Technology)

年 卷 期：2011年第51卷第4期

页      面：498-504页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金："973"National Basic Research Program of China(Grant No.2009CB724303) National Natural Science Foundation of China(Grant No.50476075) Chinese Ministry of Education's Academic Award for Outstanding Doctoral Student 

主　　题：冷喷涂 数值模拟 弓形激波 基板最佳距离 

摘      要：冷喷涂中,粒子撞击基板时的速度对涂层形成起到至关重要的作用,而适当的喷涂距离可以使喷涂粒子获得较高的速度.利用商用CFD软件Fluent模拟了喷嘴外超音速流场的分布情况,分析了粒子自身条件对冲击速度的影响,同时提出了确定粒子与基板最佳距离的方法.分析发现,小尺寸、低密度以及不规则形状的粒子容易受到喷嘴外产生的膨胀波、斜激波和基板前的弓形激波影响.随着能量的耗散或当粒子穿过弓形激波时,这些粒子的速度明显下降.另外,在基板与喷嘴之间存在一个最佳距离,它的确定需要两个必要条件:一是基板处的气流必须保持较低的速度,从而使弓形激波的强度相对较弱;二是粒子须经膨胀波加速2次,即弓形激波前具有2个膨胀波,以确保气体可充分利用膨胀波的加速.