高溫耐磨防腐抗氧化陶瓷涂層的研究.pdf

1、該課題的目的旨在不銹鋼表面加涂無機保護(hù)涂層,提高不銹鋼的抗高溫氧化性,耐磨性和防腐蝕性.在制備適合中高溫使用的陶瓷涂層時,分別研究了骨料粒度及級配,結(jié)合劑磷酸二氫鋁的Al/P對涂層耐磨性的影響.研究表明,當(dāng)結(jié)合劑的Al/P為0.4~0.49,粗顆粒含量為40％時耐磨性最好.涂層耐20℃-450℃循環(huán)8次.適用溫度500℃.該課題重點制備了高溫涂層,實驗中主要采用高溫熔燒法,在不銹鋼管上制備出了高溫耐磨防腐抗氧化陶瓷涂層,能夠耐900℃的

2、高溫.對陶瓷涂層的結(jié)合力,涂層的耐磨性和抗高溫氧化性等性能進(jìn)行了測試,對影響性能的因素進(jìn)行了分析研究.實驗研究表明,加入適量的羧甲基纖維素鈉能改善涂層料漿的懸浮穩(wěn)定性和粘結(jié)性能.沉降試驗和電位測試表明在pH=7~8時羧甲基纖維素鈉加入量在0.15%時料漿穩(wěn)定性最好.涂層隨硅酸鋯加入量的增加耐磨性提高,超細(xì)粉體的加入提高了涂層的耐磨性.在測試抗氧化性能時,采用氧化增重法測試涂層/合金基體的抗高溫氧化性,研究表明,對于無涂層試樣,氧化速率一

3、直很高,而有涂層試樣氧化速率較低,雖后期有所升高,但是低于無涂層試樣.在對涂層的抗熱沖擊性能及界面結(jié)合機理進(jìn)行研究時,通過電鏡觀測和能譜分析表明,涂層與基體界面結(jié)合良好,有一薄層過渡層生成,對不銹鋼基體表面在90℃的條件下進(jìn)行化學(xué)預(yù)氧化,將制備的涂層試樣經(jīng)900℃→25℃空冷測試其熱震穩(wěn)定性,熱震穩(wěn)定循環(huán)次數(shù)均在15次以上.分析研究表明經(jīng)氧化預(yù)處理后基材表面生成了多孔牢固結(jié)合的氧化物,粗化了基體表面,與陶瓷涂層形成了梯度過渡層,明顯提高