金屬基耐磨指示涂層中熒光粉的猝滅機(jī)理研究.pdf

1、新型高鋁青銅磷光耐磨自敏涂層(Cu-14A1-X/SrAl2O4:Eu2+,Dy3+)不僅具有高鋁青銅合金粉末良好的耐磨耐蝕性能，而且利用磷光材料優(yōu)異的發(fā)光性能高效快捷的監(jiān)測摩擦磨損狀況，顯示出重要的科學(xué)研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。通常采用真空熱壓燒結(jié)、熱噴涂、冷噴涂技術(shù)、電化學(xué)沉積、爆炸噴涂等技術(shù)制備耐磨自敏涂層，但由于涂層中的發(fā)光顆粒 SrAl2O4:Eu2+,Dy3+受制備環(huán)境的影響，如高溫高壓，金屬接觸，合金反應(yīng)，高速碰撞等，對其

2、中的磷光指示粒子的發(fā)光性能產(chǎn)生猝滅。本文通過真空熱壓燒結(jié)，超音速等離子噴涂和冷噴涂技術(shù)制備耐磨自敏涂層，將探討不同制備工藝對金屬基耐磨指示涂層中熒光粉的猝滅影響因素，并提出合理的猝滅機(jī)理。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過真空熱壓燒結(jié)技術(shù)在不同溫度下制備耐磨自敏涂層，光譜觀察發(fā)現(xiàn)隨溫度升高涂層發(fā)光強(qiáng)度出現(xiàn)一定程度增強(qiáng)，鋁酸鍶在涂層中的相結(jié)構(gòu)并未改變且結(jié)晶性能越來越好，所以在燒結(jié)涂層中熱猝滅并不是它主要的影響因素。在熱壓燒結(jié)過程中金屬

3、接觸對涂層影響最大，采用銅基、鎳基、錳基、鐵基、高鋁青銅分別復(fù)合 SrAl2O4:Eu2+,Dy3+制備不同金屬基復(fù)合涂層，結(jié)果表明鋁酸鍶在燒結(jié)過程中受高鋁青銅金屬粉末影響，使熒光粉電子躍遷幾率減小，削弱發(fā)光，且錳粉對磷光粉猝滅作用最大，鎳粉對磷光粉的猝滅作用最小。⑵通過改變超音速等離子噴涂氫氣流量制備不同溫度熱噴涂涂層，隨溫度的升高，涂層發(fā)光性能降低，出現(xiàn)熱猝滅現(xiàn)象。XRD分析發(fā)現(xiàn)涂層物相主要為 AlFe、AlFe3、Cu9Al4和

4、SrAl2O4，除此之外還有發(fā)光雜質(zhì)相 SrAl4O7和 SrFe2O4；涂層鋁酸鍶出現(xiàn)熔融趨勢，但涂層表面變的平整，孔洞減少。熒光粉在超音速等離子噴涂耐磨指示涂層中主要受熱猝滅影響，涂層中部分鋁酸鍶顆粒經(jīng)等離子高溫焰流加熱獲得高熱能達(dá)到猝滅臨界點(diǎn)，以振動能釋放能量，增加無輻射躍遷幾率。⑶通過冷噴涂技術(shù)制備不同磷光粉體積分?jǐn)?shù)的耐磨自敏涂層，隨熒光粉含量增加，涂層表面發(fā)光粒子沉積率逐漸降低，超音速等離子噴涂涂層呈現(xiàn)相反的規(guī)律。冷噴涂涂層中