自蔓延高溫合成應(yīng)用于陶瓷涂層的研究.pdf

1、利用 SHS重力法制備鋼管內(nèi)壁陶瓷涂層，能有效提高其耐磨、耐高溫性能，滿足苛刻環(huán)境條件下的應(yīng)用。傳統(tǒng) Al-Fe2O3體系制備獲得的單相 Al2O3涂層，由于受到工藝條件和反應(yīng)過程影響，因此往往致密度較低，與基體的結(jié)合力較差。
　　本文以 Al-Fe2O3為主反應(yīng)體系，采用 SHS-重力法研究在一定的工藝條件下，反應(yīng)物料的填充密度、單一添加劑 CrO3、TiO2對涂層質(zhì)量的影響。在以上的基礎(chǔ)上，采用由（2Al+Fe2O3）、（2A

2、l+CrO3）與（4Al+3TiO2+3C）組成的復(fù)合體系，并以 Ni為添加劑，通過調(diào)整體系的配比，制備獲得鋼管內(nèi)表面性能優(yōu)良的陶瓷涂層，提高了涂層的致密度以及其與界面的結(jié)合強度，并對其影響機理進(jìn)行了研究，研究表明：
　　根據(jù)熱力學(xué)理論計算出本實驗條件下，反應(yīng)物料的填充密度范圍為1.1g/cm3～1.9g/cm3。根據(jù)實驗結(jié)果，最終確定本實驗條件下反應(yīng)物料最佳填充密度為1.5g/cm3。
　　添加 CrO3會對涂層質(zhì)量產(chǎn)生雙

3、重影響，除能消除 FeAl2O4鐵鋁尖晶石相，提高涂層的顯微硬度，還提高了涂層與基體的結(jié)合強度。但是當(dāng)添加量超過6％，致密度會降低。添加 TiO2，會降低涂層的顯氣孔率，提高涂層的致密度。Ti元素向陶瓷層與基體的結(jié)合面附近聚集，改善了兩者的潤濕性，提高了涂層與基體的結(jié)合強度，當(dāng)TiO2添加量為8%時，復(fù)合管的剪切強度達(dá)到極大值。因此，本實驗TiO2最佳添加量為8%。
　　在（2Al+Fe2O3）、（2Al+CrO3）與（4Al+3