热喷涂热障ZrO2涂层晶粒尺寸的测定谢乐公式法GB/T31568-2015

热喷涂技术是一种将材料喷射到基材表面形成涂层的加工方法，广泛应用于航空、航天、能源等领域。而热障涂层则是热喷涂技术的重要应用之一，可有效地提高材料的耐热性和抗氧化性。

ZrO2是一种常用的热障涂层材料，其晶粒尺寸对涂层的性能有着很大的影响。因此，准确地测定ZrO2涂层晶粒尺寸是热喷涂技术研究的重要问题之一。

目前，测定ZrO2涂层晶粒尺寸的方法主要有显微镜观察法、X射线衍射法等。但这些方法都存在着各自的局限性和不足之处。相比之下，谢乐公式法是一种可靠且简便的测定ZrO2涂层晶粒尺寸的方法，已经被广泛应用。

谢乐公式法

谢乐公式法基于物理学中的散射理论，通过测定散射强度与晶粒尺寸的关系，计算出晶粒尺寸大小。该方法主要包括以下步骤：

1. 利用透射电子显微镜(TEM)或扫描电子显微镜(SEM)对涂层进行图像处理，获得涂层颗粒的二维投影面积；
2. 根据散射强度公式计算出样品的散射强度值；
3. 根据涂层颗粒的形态、结晶类型等因素，确定所采用的谢乐公式；
4. 根据计算出的散射强度值，带入谢乐公式中进行计算，得到晶粒尺寸大小。

GB/T31568-2015标准中的应用

在GB/T31568-2015标准中，对热喷涂涂层晶粒尺寸测定的要求做了详细规定，其中推荐采用谢乐公式法进行测定。该标准要求对每个样品至少取五个不同位置进行测量，并计算出平均值作为最终结果。

此外，标准还规定了涂层颗粒形态、结晶类型等因素对测定结果的影响，以确保测定结果的准确性和可靠性。

总之，热喷涂热障ZrO2涂层晶粒尺寸的测定谢乐公式法是一种简便、可靠的方法，在热喷涂技术研究中具有重要应用价值。而GB/T31568-2015标准的出台，则为该方法的标准化推广提供了依据，有助于提高涂层材料的质量和性能。