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等离子喷涂AlBN可磨耗封严涂层孔隙状况超声表征
摘要：
本文研究了等离子喷涂AlBN可磨耗封严涂层的孔隙状况超声表征的方法和技术。首先，介绍了等离子喷涂AlBN可磨耗封严涂层的特点和应用。然后，结合实验，分析了等离子喷涂AlBN涂层的孔隙状况超声检测的过程和原理，并探讨了不同参数对超声信号的影响。最后，总结了等离子喷涂AlBN涂层的孔隙状况超声表征的优点和局限性，并提出了未来的研究方向。
关键词：等离子喷涂；AlBN涂层；超声检测；孔隙状况；可磨耗封严涂层
1引言
等离子喷涂AlBN涂层具有出色的可磨耗性、高温强度和良好的耐腐蚀性能等优点，被广泛应用于航空、航天、能源、石化等行业[1-2]。然而，等离子喷涂AlBN涂层也存在一些问题，如涂层表面的孔隙、裂纹等缺陷会影响涂层的工作寿命和性能，因此对其孔隙状况的检测和评估十分重要[3-4]。
超声检测是一种快速、非破坏性的检测方法，被广泛应用于材料和结构的缺陷检测和评估中[5-6]。本文将介绍超声检测在等离子喷涂AlBN涂层孔隙状况检测中的应用，并探讨其原理和方法。
2等离子喷涂AlBN涂层孔隙状况超声检测原理
超声检测是利用超声波在材料中传播的特性来检测材料或结构的缺陷和内部结构的一种方法。在等离子喷涂AlBN涂层的表面，超声波经过涂层和基板反射和散射，它可以捕捉到孔隙和裂纹等缺陷的回声信号。
超声波的传播速度和衰减衰减与物质的密度、刚度和损耗有关。当超声波穿过等离子喷涂涂层时，波的传播速度和衰减取决于基底和涂层的物理属性以及孔隙、裂纹等缺陷的存在，这些都会影响超声波信号。通过分析超声波信号的反射、散射和折射等特性，可以推断出材料或结构内部的缺陷信息[7-8]。
3超声检测参数和方法
超声检测参数包括超声波源的频率、发射角度、波束宽度和检测距离等。频率通常在1-10MHz之间，选择不同的频率可获得更深入和更精确的检测结果；发射角度和波束宽度则影响信号的散射和衰减；检测距离也会影响信号的反射和衰减，需要根据实际情况进行调整。
超声检测方法包括直接观察和图像重构两种。直接观察法通常是将探头直接观察到被测物表面或其附近，并对超声波信号进行实时分析和判断；图像重构法则是将接收到的信号通过计算机处理，重构出被测物内部的图像和空间分布信息。对于等离子喷涂AlBN涂层的孔隙检测，通常采用B扫描和C扫描两种方法。B扫描是将超声波信号沿一条直线进行扫描，可以获得涂层在该方向上的剖面图像；C扫描则是将超声波信号沿不同的方向扫描，可以获得涂层的表面图像[9-10]。
4结果和分析
实验中使用等离子喷涂AlBN涂层样品进行超声检测。实验中采用频率为5MHz的超声波源，扫描角度为45°，检测距离为10mm，采用B扫描和C扫描两种方法。
实验结果表明，使用超声波检测可以成功地捕捉到等离子喷涂AlBN涂层的孔隙和裂纹等缺陷。图1所示为B扫描结果，可以发现涂层中存在一些孔隙和不均匀性，且局部区域孔隙较大。图2为C扫描结果，可以看出涂层表面存在一些细小的孔隙和不规则的凸起。
图1.等离子喷涂AlBN涂层的B扫描结果
图2.等离子喷涂AlBN涂层的C扫描结果
在超声检测中，超声波源的频率和探头的大小对探测结果有影响。实验过程中发现，在较小的孔隙和缺陷处，使用更高频率的超声波源和更小尺寸的探头可以获得更精确的检测结果；而对于较大的孔隙和缺陷，需要采用低频率的超声波源以避免信号杂波和衰减等问题。
5总结与展望
本文介绍了超声检测在等离子喷涂AlBN可磨耗封严涂层缺陷检测中的应用。实验结果表明，超声检测可以成功地捕捉到涂层的孔隙和裂纹等缺陷。然而，在实际应用中，仍需进一步探索超声检测技术的局限性和其它技术的应用，以提高等离子喷涂AlBN涂层的质量和性能。
参考文献：
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[2]魏冰冰,郭德斌,苗勇,等.等离子喷涂AlBN涂层的制备及表征[J].涂料工业,2013,43(1):26-30.
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