磷光粉表面包覆對銅基耐磨復合材料自敏檢測及腐蝕性能的影響.pdf

1、鋁酸鹽磷光材料具有發(fā)光效率高、余輝時間長、化學穩(wěn)定性優(yōu)異和無放射性等特點，是一種性能優(yōu)良的長余輝磷光材料。鋁酸鍶磷光粉和高鋁青銅粉末混合制備的新型鋁青銅復合材料不但具有高鋁青銅合金良好的耐磨耐蝕性能，而且磷光材料可賦予復合材料一定的發(fā)光指示性能。通過熱噴涂工藝將磷光粉與鋁青銅粉末復合制備復合涂層，應用于大型部件的工業(yè)模具表面，可方便、快速達到實現(xiàn)檢測復合涂層磨損狀況的目的，實現(xiàn)自敏檢測功能。但前期實驗發(fā)現(xiàn)在高溫下制備復合涂層過程中SrA

2、l2O4:Eu2+,Dy3+中的激活劑粒子Eu2+在高溫狀態(tài)下極易被氧化為Eu3+，磷光粉喪失余輝性能；此外磷光粒子與金屬粉末接觸產生接觸性猝滅，高溫下電子的躍遷過程過于活躍使其在復合與釋放過程中逃逸或喪失大量電子，導致激發(fā)態(tài)電子躍遷強度降低，從而導致部分磷光粉發(fā)光降低甚至喪失。
　　本文選用熱穩(wěn)定性好、透光性較好的SiO2為包覆物，采用溶膠凝膠包覆法，以正硅酸乙酯為硅源，在商用磷光粉SrAl2O4:Eu2+,Dy3+表面進行表面

3、包覆處理，以解決磷光粉應用于表面熱噴涂時高溫氧化和與金屬離子接觸所出現(xiàn)的猝滅現(xiàn)象。實驗前期通過研究包覆工藝中的溶液配比，溶液pH，溶液攪拌時間等影響磷光粉包覆的因素，確定最優(yōu)包覆工藝。通過溫度與制樣工藝相對較好控制的熱壓燒結工藝制備包覆前及不同包覆比的塊體磷光復合材料，通過分析復合材料的發(fā)光性能，考評溫度和與金屬粒子接觸對包覆前后磷光粉的影響。通過分析磷光復合材料的力學性能及耐腐蝕性能，研究磷光粉表面包覆對復合材料整體性能的影響。最后通

4、過熱壓燒結工藝分析得到最適合用于熱噴涂工藝下的包覆比磷光粉運用于等離子噴涂中制備磷光復合涂層，分析復合涂層的發(fā)光及力學性能，探討包覆磷光粉在熱噴涂復合涂層中的應用效果。
　　結果表明：溶液配比TEOS：CH3CH2OH：H2O=1:3:5時，調節(jié)溶液PH=4，在60℃的反應溫度下攪拌15～25min，控制包覆比在5％～20%可以得到包覆效果較好的包覆SiO2磷光粉。包覆層物質改善了磷光粉的相容性問題，并未改變磷光粉的晶體結構，對磷

5、光粉的發(fā)光影響較小。
　　利用熱壓燒結工藝將包覆前及不同包覆比磷光粉與高鋁青銅粉末混合制備磷光復合材料。復合材料表面平整致密，包覆后磷光粉制備復合材料發(fā)光性能明顯高于包覆前磷光復合材料，隨著包覆比增加，發(fā)光性能越好。包覆磷光粉提高了復合材料的硬度，降低了復合材料摩擦過程中的磨損量。SiO2包覆膜對磨損表面起到修復作用，復合材料摩擦系數(shù)較穩(wěn)定，當包覆比為10%時復合材料具有最穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，發(fā)光性能也較好。磷光粉包覆延緩甚至避免了磷