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結(jié)合力是衡量涂層質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一，結(jié)合力越大，表明涂層附著基體的能力越強(qiáng)，機(jī)械性能越好。圖5為瓷涂層結(jié)合力隨Al2O3含量變化的曲線。從圖中可以看出，涂層的結(jié)合力介于42.5～53.8 N之間，在常見的熱噴涂陶瓷涂層的結(jié)合強(qiáng)度范圍內(nèi)[24]。隨著Al2O3含量的增加，涂層的結(jié)合力呈現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢。當(dāng)Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，復(fù)合陶瓷涂層的結(jié)合力最大，為53.8 N，這表明提高Al2O3的含量能有效提高復(fù)合涂層的結(jié)合力。此時(shí)復(fù)合陶瓷中Cr2O3的含量減少，復(fù)合粉末的熔點(diǎn)降低，在進(jìn)行熱噴涂時(shí)，粒子可完全熔化，高熱的熔融粒子撞向基體時(shí)能有效平鋪，有助于后續(xù)粒子撞向基體時(shí)，進(jìn)行連接與堆積，從而提高了與基體之間的機(jī)械鉚合與扁平化連接，進(jìn)而提升了涂層的結(jié)合力，使涂層不易脫落。但當(dāng)Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)繼續(xù)增加至80%時(shí)，結(jié)合力下降了17%。這一方面是由于此時(shí)體系中Cr2O3的含量較少，復(fù)合陶瓷粉末的熔點(diǎn)過低，不利于熔融粒子在基體表面快速鋪展，從而導(dǎo)致結(jié)合力下降。另一方面，材料微觀結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了更多的微孔、微裂紋等缺陷，這些缺陷尖端容易發(fā)生更為嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，導(dǎo)致在使役環(huán)境下易發(fā)生缺陷的快速擴(kuò)展，從而導(dǎo)致脫層等破壞行為，降低涂層材料結(jié)合力。此外，熱噴涂氧化鋁陶瓷的結(jié)合力一般隨著硬度的增加而增加[25]，因此結(jié)合力隨著材料氣孔率的增加而降低。

另外，在兩種基體條件下，涂層結(jié)合力隨Al2O3含量的變化趨勢一致，但是基體預(yù)熱條件下制備的涂層結(jié)合力高于基體不預(yù)熱條件下制備的涂層。這是由于基體進(jìn)行了等離子噴槍預(yù)熱后，高溫焰流粒子撞擊基體時(shí)的熱導(dǎo)率會(huì)減小，凝固潛熱會(huì)增大，從而降低了對外的熱傳遞，促使熔融粒子的凝固速度減小，這樣其扁平化過程將優(yōu)先于凝固過程發(fā)生，從而使得熔融粒子在凝固前能夠變形充分，故熔融粒子的結(jié)合狀態(tài)變好[26,27,28]，因此基體預(yù)熱更有利于提高涂層結(jié)合力。