CO2激光照射條件下Al2O3陶瓷涂層破壞機制文獻綜述

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匯報提綱第一局部研究背景及意義第二局部實驗內(nèi)容第三局部宏、微觀機制第四局部基體熱影響區(qū)第五局部主要結(jié)論3研究背景及意義1.研究背景及意義4研究背景及意義1.研究背景及意義激光武器優(yōu)勢：強激光武器具有速度快、精度高、攔截距離遠、火力轉(zhuǎn)移迅速、不受外界電磁波干擾、持續(xù)戰(zhàn)斗力強等優(yōu)點5研究背景及意義1.研究背景及意義研究意義：研究激光照射條件下Al2O3陶瓷涂層的損傷機制以及提高重要部件防御激光高能武器的能力抗高能激光武器主要防護技術(shù)：

新材料加固

涂覆保護層

飛行器設(shè)計優(yōu)化及機動激光武器主要的毀傷原理：

熱燒蝕破壞

激波破壞

輻射破壞62.實驗內(nèi)容研究內(nèi)容準備試樣激光照射基體45鋼，尺寸Φ36*10噴涂粘結(jié)層NiCrCoAlY噴涂Al2O3陶瓷涂層CO2CW激光照射4s73.宏、微觀破壞機制分析隨照射激光能量的提高，涂層燒蝕損傷不斷加劇損傷區(qū)域和損傷程度不斷增加，出現(xiàn)空洞、裂紋和凹坑3.1宏觀破壞規(guī)律83.2微觀破壞機制3.宏、微觀破壞機制分析熱震過程后，損傷區(qū)域明顯觀察到孔洞和裂紋損傷區(qū)域中心裂紋較少但有較多微孔93.2微觀破壞機制3.宏、微觀破壞機制分析細微裂紋和孔洞在吸收激光能力后擴展相互連接形成宏觀徑向和軸向裂紋原因可能是快冷和照射導(dǎo)致的晶界強度下降熱震過程后，損傷區(qū)域明顯觀察到孔洞和裂紋損傷區(qū)域中心裂紋較少但有較多微孔103.2微觀破壞機制3.宏、微觀破壞機制分析柱狀晶沿?zé)崃鞣较蛏L，由邊緣向中心延伸依次出現(xiàn)

“割階”和“臺階”大量的微孔導(dǎo)致出現(xiàn)割階和臺階，兩者皆為柱狀晶的演

變形式柱狀晶發(fā)生演變激光輻射期間發(fā)生了

涂層重熔柱狀晶出現(xiàn)“割階”

和“臺階”臺階排列齊整113.3XRD物相分析輻照過程中陶瓷涂層發(fā)生由γ相向α相的轉(zhuǎn)變相變吸收了局部激光能力也起到了保護基體的作用3.宏、微觀破壞機制分析陶瓷涂層依舊由α-Al2O3和γ-Al2O3組成兩相比例發(fā)生明顯變

化12

4.基體熱影響區(qū)熱震能影響到基體，并使基體發(fā)生淬火轉(zhuǎn)變熱影響區(qū)非常小熱影響區(qū)基體微觀硬

度較原基體提高60-100HV熱影響區(qū)為馬氏體，

原基體為珠光體，兩

者之間還存在轉(zhuǎn)變區(qū)熱影響區(qū)面積非常小，

厚度也僅為3-5mm全文結(jié)論13APS制備的Al2O3陶瓷涂層經(jīng)不同能量的CO2激光輻照4s，激光能量由795W/cm2至31830W/cm2。隨激光能量增加，燒蝕損傷愈加嚴重。能量超過17507W/cm2,出現(xiàn)凹坑并且邊緣升起，原因是激光使之融化并沖擊邊緣激光輻照過程中陶瓷涂層發(fā)生了由γ相向α相的轉(zhuǎn)變，柱狀晶的演變代表了這一變化相變和裂紋的萌生和擴展都消耗了激光的能量1235.全