微波場(chǎng)下金屬陶瓷涂層的制備及性能研究.pdf

1、微波加熱是基于材料本身的介質(zhì)損耗而發(fā)熱的一種加熱方法，與使用常規(guī)燒結(jié)方法相比有著本質(zhì)的不同。微波加熱應(yīng)用于陶瓷及陶瓷涂層燒結(jié)，具有升溫迅速，溫度場(chǎng)分布均勻，降低燒結(jié)溫度，大大縮短燒結(jié)時(shí)間，降低能耗，改善陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)和宏觀性能等特點(diǎn)。
　　 本文首先根據(jù)微波燒結(jié)特點(diǎn)，提出了陶瓷涂層材料的選取原則，通過(guò)改變成分和含量，采用微波場(chǎng)下燒結(jié)法在45＃鋼基體上制備了三組金屬陶瓷涂層。在制備涂層過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，確定采用水玻璃作為

2、粘結(jié)劑進(jìn)行燒結(jié)。最后采用X射線分析(XRD)、掃描電鏡(SEM)等測(cè)試儀器和力學(xué)分析方法對(duì)金屬陶瓷涂層的組織結(jié)構(gòu)、涂層硬度、結(jié)合強(qiáng)度、耐磨性、耐蝕性和抗熱震性等性能進(jìn)行分析，本文研究得出以下結(jié)論：
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在微波場(chǎng)下燒結(jié)制備金屬陶瓷涂層，升溫速度極快且燒結(jié)時(shí)間短。掃描電鏡結(jié)果表明，涂層氣孔率低、均勻致密，涂層與基體之間已無(wú)明顯界限，界面間形成良好的冶金化學(xué)結(jié)合和機(jī)械結(jié)合，涂層與基體結(jié)合良好。涂層結(jié)合強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)表明，金屬

3、陶瓷涂層與基體具有良好的結(jié)合力，添加了Mo能提高金屬陶瓷涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。
　　 硬度測(cè)試結(jié)果表明，涂層的顯微硬度較高，比基體的硬度提高了3~5倍，但是硬度分布存在一定的分散性；耐磨性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)條件下，金屬陶瓷涂層能大幅度的提高了基體的耐磨性能；耐蝕性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，金屬陶瓷涂層較好的阻止腐蝕介質(zhì)向涂層內(nèi)部及基體滲透，提高了基體的耐蝕性能；抗熱震性實(shí)驗(yàn)表明，金屬陶瓷涂層的抗熱震性能很好，添加了Mo能