磷光粉表面包覆對(duì)銅基耐磨復(fù)合材料自敏檢測(cè)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(shí)間長(zhǎng)、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異和無放射性等特點(diǎn)，是一種性能優(yōu)良的長(zhǎng)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(fù)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(fù)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(fù)合制備復(fù)合涂層，應(yīng)用于大型部件的工業(yè)模具表面，可方便、快速達(dá)到實(shí)現(xiàn)檢測(cè)復(fù)合涂層磨損狀況的目的，實(shí)現(xiàn)自敏檢測(cè)功能。但前期實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在高溫下制備復(fù)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(chǎn)生接觸性猝滅，高溫下電子的躍遷過程過于活躍使其在復(fù)合與釋放過程中逃逸或喪失大量電子，導(dǎo)致激發(fā)態(tài)電子躍遷強(qiáng)度降低，從而導(dǎo)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(jìn)行表面

3、包覆處理，以解決磷光粉應(yīng)用于表面熱噴涂時(shí)高溫氧化和與金屬離子接觸所出現(xiàn)的猝滅現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)前期通過研究包覆工藝中的溶液配比，溶液pH，溶液攪拌時(shí)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(duì)較好控制的熱壓燒結(jié)工藝制備包覆前及不同包覆比的塊體磷光復(fù)合材料，通過分析復(fù)合材料的發(fā)光性能，考評(píng)溫度和與金屬粒子接觸對(duì)包覆前后磷光粉的影響。通過分析磷光復(fù)合材料的力學(xué)性能及耐腐蝕性能，研究磷光粉表面包覆對(duì)復(fù)合材料整體性能的影響。最后通

4、過熱壓燒結(jié)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(yùn)用于等離子噴涂中制備磷光復(fù)合涂層，分析復(fù)合涂層的發(fā)光及力學(xué)性能，探討包覆磷光粉在熱噴涂復(fù)合涂層中的應(yīng)用效果。
　　結(jié)果表明：溶液配比TEOS：CH3CH2OH：H2O=1:3:5時(shí)，調(diào)節(jié)溶液PH=4，在60℃的反應(yīng)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(zhì)改善了磷光粉的相容性問題，并未改變磷光粉的晶體結(jié)構(gòu)，對(duì)磷

5、光粉的發(fā)光影響較小。
　　利用熱壓燒結(jié)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(fù)合材料。復(fù)合材料表面平整致密，包覆后磷光粉制備復(fù)合材料發(fā)光性能明顯高于包覆前磷光復(fù)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(fù)合材料的硬度，降低了復(fù)合材料摩擦過程中的磨損量。SiO2包覆膜對(duì)磨損表面起到修復(fù)作用，復(fù)合材料摩擦系數(shù)較穩(wěn)定，當(dāng)包覆比為10%時(shí)復(fù)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