金屬表面陶瓷涂層的制備與研究.pdf

1、金屬陶瓷復(fù)合涂層技術(shù)作為材料表面處理技術(shù)的重要手段，能夠制備各種特殊功能(耐磨、耐蝕、耐熱、耐疲勞、耐輻射以及光、熱、電、磁等)的涂層，用極少量的材料起到大量、昂貴的整體材料難以起到的作用，同時(shí)又極大地降低產(chǎn)品的加工成本，從而達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命、節(jié)約資源和能源的目的。 在溶膠-凝膠法制備陶瓷涂層的研究中，以正硅酸乙酯、氧氯化鋯、硝酸鋁和硝酸鉻為先驅(qū)體制備了硅-鋯溶膠和鋁-鉻溶膠。試驗(yàn)結(jié)果表明，水浴時(shí)間對(duì)硅-鋯溶膠膠凝

2、時(shí)間影響很小。只有將硝酸鋁和硝酸鉻加到相同摩爾量的氨水中，才能制得穩(wěn)定的鋁-鉻溶膠。試驗(yàn)對(duì)水浴法和微波法制溶膠進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明微波制備溶膠的時(shí)間大大縮短，溶膠性能較好。凝膠膜干燥采用三種方式(自然干燥、恒溫蒸氣下養(yǎng)護(hù)干燥及真空干燥)，試驗(yàn)表明：真空干燥方式效果較好，膜層不易開裂，干燥速度快。以試驗(yàn)制備的復(fù)合溶膠為涂膜液，在不銹鋼及鋁片上涂膜，運(yùn)用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡等手段觀測(cè)了膜的物相組成和表面形貌。研究了涂膜方式對(duì)涂層與基

3、材結(jié)合性的影響，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：預(yù)涂鋁-鉻涂層的抗熱沖擊性較好。涂層試樣的抗氧化性、抗腐蝕性、抗酸性均比未涂層試樣好。試驗(yàn)結(jié)果表明涂膜次數(shù)對(duì)鋁基體涂層抗腐蝕性有一定影響，三次涂膜試樣抗腐蝕性最好。 在高溫熔燒陶瓷涂層的制備研究中，根據(jù)相平衡組成及最低共熔原理研究了高溫陶瓷涂層的化學(xué)組成，建立數(shù)學(xué)模型研究氧在涂層熔體中擴(kuò)散，模型方程的計(jì)算分析和試驗(yàn)分析結(jié)果相似。對(duì)涂層與基體界面形貌及能譜分析表明，涂層與基體形成了良好的結(jié)合。