臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要使用火焰熔射噴塗系統將氧化鋁材料噴塗於304 不銹鋼基材上。藉由表面塗層的材料性質來使基材之機械性質獲得改善，目的為獲得較佳之絕熱保護塗層，主要將塗層厚度、熔射角度、噴塗距離、氧燃比等噴塗變數作為實驗之重點，在噴塗過程中不同的熔射參數設定，對熔融粒子撞擊基材表面冷卻成形的結合力、孔隙率、硬度等數值之差異作比較。實驗方法包含硬度試驗了解選用不同參數對熔融粒子冷卻成形後的硬度值的影響，拉伸試驗比較不同參數所得試片的基材與噴塗塗層間之鍵結強度大小，以及金相組織觀察及孔隙率分析等實驗來了解塗層的顯微結構。藉由上述實驗所得數據進行交叉比對分析，使我們更了解火焰熔射系統的噴塗參數設定對絕熱弁銃蹓h品質之影響，在不同的環境條件下，來選用最合適的熔射噴塗參數設定，以確保絕熱弁銃蹓h的品質。

In this thesis, we use flame spray system to spray Al2O3 onto 304 stainless steel substrate. We apply Al2O3 coating layer by means of the Rokide flame spray system to create thermal barrier coatings (TBC) on stainless substrate to improve the substrate mechanical properties. The main purpose of this is to study the optimization processing parameters of flame spraying for the high quality thermal barrier coating layer.
We set a variety of flame spray process parameters as diverse parameter, such as coating thickness, the angle of flame spray, the distance of flame spray and fuel ratio (C2H2/O2). Therefore, there are 12 set of samples to be investigated, meanwhile the hardness test, tensile test, optical telescope observation, SEM/EDX analysis and porosity observation are executed. To compare these data which we got from test results, we realize what the key parameters from affect the coating quality of flame spray. In terms of different situation, we can decide the suitable flame spray process parameters could be applied and to match the quality of thermal barrier coating layer.

目錄
中文摘要 iii
Abstract iv
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 x
第一章　前言 1
1.1　緒論 1
1.2　文獻回顧 2
1.3　研究動機與目的 4
第二章　基礎理論 5
2.1　熔射原理 5
2.2　熔射種類 6
2.2.1　電漿熔射 6
2.2.2　火焰熔射 8
2.2.3　電弧熔射 10
2.2.4　爆震熔射 11
2.3　熔射塗層特性 12
2.3.1　層狀或非等向性結構 13
2.3.2　含微裂縫 13
2.3.3　含有孔洞 13
2.3.4　具有殘留應力 14
2.4　熔射塗層 15
2.4.1　抗腐蝕塗層 15
2.4.2　絕熱塗層 16
2.4.3　絕緣性塗層 16
2.4.4　抗磨耗塗層 17
2.4.5　導電性塗層 17
2.4.6　生物性塗層 17
2.4.7　恢復尺寸塗層 18
第三章　實驗方法 19
3.1　實驗設計 19
3.2　實驗材料及設備 19
3.2.1　基材 19
3.2.2　噴塗材料 20
3.2.3　噴塗設備 22
3.3　實驗之變異參數 23
3.3.1　氧燃比 23
3.3.2　噴塗距離 23
3.3.1　噴塗角度 24
3.3.2　塗層厚度 24
3.5 檢測方法 25
3.5.1　顯微組觀察及成分分析 25
3.5.2　硬度量測 25
3.5.3　拉伸試驗 26
3.5.4　孔隙率量測 27
第四章　結果與討論 28
4.1　熔射參數設定 28
4.2　試片金相觀察 30
4.3　試片SEM/EDAX分析 38
4.4　硬度試驗結果 46
4.5　拉伸試驗結果 51
4.6　孔隙率分析 55
第五章 結論 68
第六章 參考文獻 71

1, 蕭威典,“熔射覆膜技術”, 2006, 全華科技圖書
2, 李苑松, “電漿噴塗碳化鎢-17% 鈷塗層最佳噴塗參數與機械性質之探討”, 2004, 國立屏東科技大學機械工程系碩士班
3, 吳中仁,“Thermal fatigue of functionally gradient coatings processed by plasma spray method”, 2008, 逢甲大學電腦輔助與機械工程研究所
4, “ROKIDE IN THE POWER METAL INDRUSTRY ” ,2009, SANIT-GO BAIN – COATING SOLUTIONS
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8, 蔡瑞昌, “電漿噴銲合金介層熱衝擊性能之研究”, 2005, 國立台灣科技大學材料科技研究所
9,“機械工業手冊3-金屬材料”, 2002, 五南圖書出版股份有限公司
10,“機械工業手冊4-非金屬材料”, 2002, 五南圖書出版股份有限公司
11, “SANIT-GO BAIN – COATING SOLUTIONS”
http://www.coatingsolutions.saint-gobain.com/
12“Rokide ceramic rod spray system operation and maintenance manual”
13, 雷添壽,“機械工程實驗”,1984,全華科技圖書
14, “維克氏及諾布氏顯微硬度試驗法”,中國國家標準 CNS
15, ASTM C 633-79,“ASTM C 633-Standard test method for adhesion or cohesion strength of thermal spray coatings”