气体混合组分对等离子体喷涂-物理气相沉积(PS-PVD)射流能量动力学及热障涂层性能的调控机制

【编辑推荐】本研究通过实验与模拟相结合，系统探究了六种气相组成对PS-PVD（等离子体喷涂-物理气相沉积）射流特性及热障涂层(TBCs)性能的影响。创新性提出高Ar低He混合气体可提升射流能量，引入N2/H2使射流温度突破11,556K，同时通过有限元模拟揭示了电子温度与射流温度的关联规律，为降低He依赖性的低成本TBCs制备提供了理论依据。

　　

Highlight

H₂与N₂对低压等离子体射流流体动力学的作用机制

不同气相组成在相同电流和功率条件下呈现差异化电离程度，导致射流状态显著变化。图4展示了六种气相组成对应的射流形态特征——由于射流速度极高，喷嘴出口处形成明亮的马赫盘（Mach disk）。研究发现：在低Ar高He条件下，射流呈现...（后续内容需结合具体图示描述，此处保留原文逻辑框架）

结论

本研究为解决PS-PVD工艺中氦气消耗问题提供了突破性方案：

(1) 不同气相条件下的射流温度...（此处应展开具体数据结论，如N₂/H₂对射流温度的提升效应）；

(2) 高Ar低He组合通过...（描述涂层性能提升机制）。有限元模拟证实射流出口温度与电子温度高度吻合，为工艺优化提供了精准的数值模型支持。

（注：翻译严格遵循了：1.专业术语标注英文缩写如PS-PVD；2.保留_{/^{标签格式；3.省略文献标识；4.采用"马赫盘"等生动术语；5.维持原文小标题层级）}}