第十五届全国表面工程青年学术会议

采用大气等离子喷涂技术制备了不同截面尺寸的FeCrNiCoMn高熵合金涂层，系统研究了截面尺寸对涂层电加热性能的影响。结果表明，高熵合金涂层在0.07mm²~0.41mm²大范围内均具有较好的尺寸适应性，组结构较为均匀，未见明显断点。随截面尺寸增大，涂层升温速率和稳态温度逐步提高，但电阻降低不利于维持较高的电热转换效率。此外，截面尺寸过大时，在规定电压条件下由于电流大幅增加导致涂层发生热击穿而失效。基于涂层电加热过程中的温度曲线转变规律，提取升温时间常数与综合传热系数作为评价参数，结合TOPSIS多属性决策方法对涂层电加热性能进行了综合评价，结果显示尺寸适中的W4涂层在加热速率与电热转换效率之间实现了较佳平衡。进一步通过拟实考核验证，W4涂层在30次循环通电过程中温度响应高度一致，表现出良好的工作稳定性；红外热成像显示其加热温区均匀，无明显热集中现象；在低温条件下，涂层可于120 s内实现融冰效果。综合来看，FeCrNiCoMn高熵合金有潜力成为电加热涂层的候选材料，而涂层尺寸的合理设计可有效调控其电加热性能。

高熵合金涂层,大气等离子喷涂,尺寸设计,电加热性能