液相等離子噴涂納米ZrO-,2--Y-,2-O-,3-涂層的制備、結(jié)構(gòu)和性能研究.pdf

1、本文以氧氯化鋯(ZrOCl2·8H2O)和氯化釔(YCl3)為起始原料，采用氨水(NH3·H2O)正滴定法制備了氫氧化鋯溶膠，并以此溶膠取代團(tuán)聚型固體粉末進(jìn)行液相等離子噴涂(SPPS)制備ZrO2/Y2O3納米涂層。采用XRD、SEM、EDS、TG-DSC、VIDAS圖像分析儀、71型顯微硬度計(jì)以及粒度分析儀等測(cè)試手段對(duì)膠體和涂層的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征。 以氨水(NH3·H2O)作為沉淀劑，氧氯化鋯(ZrOCl2·8H2O)和氯化

2、釔(YCl3)溶于水，同時(shí)發(fā)生水解和縮聚反應(yīng)，而水解和縮聚不斷進(jìn)行的過(guò)程就是溶膠膠粒不斷形核與長(zhǎng)大的過(guò)程。pH值、表面活性劑PEG(600+20000)和溶液濃度是影響膠粒尺寸大小的重要因素，pH值通過(guò)影響溶液中水解和縮聚的程度來(lái)控制膠粒的形核與長(zhǎng)大；表面活性劑PEG(600+20000)是利用膠粒的靜電效應(yīng)和對(duì)膠粒的空間位阻效應(yīng)分散膠粒；溶液濃度則是通過(guò)形核率來(lái)控制臨界晶核尺寸和晶粒長(zhǎng)大。溶膠的熱重過(guò)程分為失重過(guò)程和非失重過(guò)程，失重過(guò)

3、程主要發(fā)生溶膠的吸附水、結(jié)合水、結(jié)構(gòu)水的脫去和表面活性劑的蒸發(fā)以及NH4Cl的分解過(guò)程，非失重過(guò)程主要發(fā)生亞穩(wěn)四方相的轉(zhuǎn)變。 SPPS法制備的涂層表面形貌呈現(xiàn)明顯的層狀結(jié)構(gòu)。噴涂距離和霧化氣壓是影響涂層顯微結(jié)構(gòu)和性能的兩個(gè)重要因素，實(shí)驗(yàn)表明，在其它工藝條件一定時(shí)，噴涂距離控制在80mm～90mm之間、霧化氣壓為0.5MPa時(shí)所制備的納米涂層顯微結(jié)構(gòu)和性能較好。Y2O3在ZrO2涂層中的摻量不同，對(duì)涂層的相穩(wěn)定程度也不同，與Y2O