Ni基合金表面陶瓷涂層的制備及性能表征.pdf

1、本論文采用搪瓷涂覆技術(shù)在DZ4合金基體表面上制備陶瓷涂層。為了滿足涂層的耐高溫抗氧化和耐熱沖擊性能的應(yīng)用要求，確定涂層料漿的組成為玻璃料、Cr2O3、高嶺土和水。研究了涂層的最佳燒成工藝以及抗高溫氧化和耐熱沖擊性能，研究了Cr2O3的添加量對(duì)涂層性能的影響。
　　采用玻璃料與Cr2O3的比例為70:30wt％的涂層配方，通過(guò)浸漬的方法在DZ4合金基表面上涂覆料漿，在1200-1310℃下燒成不同時(shí)間制備搪瓷涂層，對(duì)不同燒成工藝條件

2、下的涂層試樣作表面形貌對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在1300℃燒成7min制備的試樣，其涂層結(jié)構(gòu)致密，且表面光澤度好，無(wú)氣泡、針孔等缺陷，是涂層的最佳燒成工藝。在1100℃空氣不連續(xù)氧化100h實(shí)驗(yàn)中，涂層試樣表現(xiàn)出良好的抗氧化能力，為同等條件下合金基體抗氧化能力的7.5倍，同時(shí)在1200℃下抗熱沖擊次數(shù)達(dá)到20次，這顯示出所制備的搪瓷涂層與基體的熱膨脹系數(shù)匹配良好，且搪瓷涂層在800℃時(shí)的電阻為1.28MΩ，高溫絕緣性能良好，適合在涂層表面制

3、備薄膜傳感器。
　　在1300℃燒成7min的工藝條件下，本論文進(jìn)一步系統(tǒng)的研究了Cr2O3的添加量對(duì)涂層試樣性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明，試樣的表面形貌隨著 Cr2O3添加量的增加，先變好，隨后逐漸變壞，在20%和30wt%時(shí)可以得到較為理想的表面形貌，當(dāng)Cr2O3的添加量為50wt%時(shí)涂層試樣的表面結(jié)構(gòu)松散，出現(xiàn)空洞等缺陷。涂層試樣在高溫氧化和熱沖擊的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)Cr2O3的添加量為20wt%、30wt%時(shí)，試樣性能表現(xiàn)優(yōu)異，在

4、高溫氧化后涂層表面結(jié)構(gòu)仍然致密，還能對(duì)基體的氧化起到保護(hù)作用，其抗熱沖擊次數(shù)分別達(dá)到15和20次，涂層與基體的熱膨脹系數(shù)匹配良好。其余Cr2O3添加量制備的試樣在高溫氧化后，其涂層表面出現(xiàn)不同程度的損壞，其中Cr2O3的添加量為50wt%時(shí)，試樣性能表現(xiàn)最差，高溫氧化后的涂層疏松、空洞，對(duì)基體幾乎沒(méi)有防護(hù)作用，其高溫氧化增重率達(dá)到2.987%，抗氧化能力僅為同等條件下基體的1.5倍，抗熱沖擊次數(shù)僅2次，涂層與基體的熱膨脹系數(shù)匹配不是很好