玄武岩粉体在金属表面的等离子喷涂研究

以天然玄武岩为原料同时采用烧结和球磨两种工艺方法制备热喷涂粉体.球磨方法制备的喷涂粉体粒度为45～145 μm,烧结方法制备的粉体粒度小于80 μm.采用大气等离子热喷涂(APS)技术在45钢上喷涂玄武岩粉体.两种玄武岩粉体涂层与45钢基体均有良好的结合.用X射线衍射和SEM方法对非金属涂层结构进行分析.试验结果说明烧结玄武岩喷涂涂层后主要组织为非晶态结构,含有少量的晶体矿物和化合物,如尖晶石、磁铁矿、刚玉等.直接球磨玄武岩粉体喷涂形成的涂层组织结构主要以非晶态为主,含有少量晶体矿物如镁铁矿、磁铁矿和尖晶石等.     

等离子喷涂玄武岩粉体及其涂层制备研究

以玄武岩废料为主要原料制备了等离子喷涂用粉体材料,在金属表面制备了等离子涂层,分析了制备工艺对粉体性能的影响,采用颗粒形貌、颗粒分布、粉体流动性等指标评价了粉体性能,利用SEM、XRD等方法研究了涂层结构及组成,并分析了粉体性能、涂层结构等对涂层性能的影响.结果表明,经熔融、水冷处理工艺制备的玄武岩粉体具有较好的流动性和粒度分布,可以制备等离子涂层,涂层以非晶体结构为主,含有少量的晶体,涂层与基体结合较好.     

Zn-玄武岩复合热喷涂粉体的制备与研究

利用储存丰富的天然玄武岩制备了一种可用于金属表面防护的低成本的热喷涂粉体,并对其性能进行了研究.在天然的玄武岩中添加金属氧化物降低其熔点,然后与Zn粉混合采用聚合造粒的方法制粉.采用霍尔流速仪测试了粉体的流动速率及松装密度,利用同步热分析仪对各粉体进行了热分析,采用氧-乙炔火焰喷涂工艺在45#钢表面制备了涂层,利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪对粉体及其涂层的形貌和结构进行了分析.结果表明:聚合造粒玄武岩颗粒由非晶态结构的玄武岩和晶态结构的Zn组成;改性后的Zn-玄武岩复合粉体的松装密度显著增加、流动性明显提高.改性后的Zn-玄武岩复合粉体在热喷涂过程中熔融更加充分,得到的涂层致密度明显提高,涂层结合强度较好.     

表面改性玄武岩鳞片及其无溶剂重防腐复合材料涂层

玄武岩鳞片是一种新型环保材料,在提高防腐涂层性能方面有广阔的应用前景。本课题对玄武岩鳞片的厚度、成分、结晶性、微观形貌等基本性能参数进行了表征,采用硅烷偶联剂KH-550对玄武岩鳞片进行表面改性,将经过硅烷偶联剂处理的玄武岩鳞片加入环氧树脂E51中制备重防腐涂层,研究鳞片的添加量和鳞片粒径对涂层耐磨性、硬度、吸水性以及耐碱腐蚀性的影响。测试结果表明:加入玄武岩鳞片的涂层,表面硬度有较大提高;玄武岩鳞片的粒径和含量对于涂层性能的影响具有耦合效应;玄武岩鳞片的质量分数为6%,尺寸在60目～80目之间时,涂层的耐磨性最好;在涂层吸水性方面,随着鳞片含量的增加,涂层的吸水性降低;在耐碱腐蚀方面,随着鳞片粒径的减小,涂层的耐碱腐蚀性增强,随着鳞片含量的增加,涂层的耐碱腐蚀性先增强后减弱,在玄武岩鳞片的质量分数为9%时耐碱腐蚀性最强。     

锅炉受热面复合陶瓷涂层抗高温SO_2腐蚀性能

针对燃煤锅炉受热面存在的高温腐蚀问题,采用料浆法在20G钢材表面制备复合陶瓷涂层,烧结后的复合陶瓷涂层表面较为致密,涂层与基材具有良好的结合状态。对喷涂及未喷涂陶瓷涂层钢片在SO_2腐蚀气氛环境下的抗高温腐蚀性能进行试验,并采用热分析动力学方法对试验数据进行处理,结果表明,在400~500℃温度范围内,两种试样的腐蚀过程均符合一维扩散反应动力学模式,计算求得喷涂涂层钢片腐蚀反应活化能低于未喷涂涂层钢片,涂层具有较好的抗高温腐蚀性能。对腐蚀试验后试样的形貌、成分和物相分析结果显示,涂层在SO_2气氛下腐蚀后,表面生成K_2SO_4晶粒,但由于涂层较为致密,阻止了S的扩散,内部基本没有检测到K2SO4的存在。     

锅炉受热面复合陶瓷涂层抗高温SO2腐蚀性能

针对燃煤锅炉受热面存在的高温腐蚀问题,采用料浆法在20G钢材表面制备复合陶瓷涂层,烧结后的复合陶瓷涂层表面较为致密,涂层与基材具有良好的结合状态。对喷涂及未喷涂陶瓷涂层钢片在SO₂腐蚀气氛环境下的抗高温腐蚀性能进行试验,并采用热分析动力学方法对试验数据进行处理,结果表明,在400~500℃温度范围内,两种试样的腐蚀过程均符合一维扩散反应动力学模式,计算求得喷涂涂层钢片腐蚀反应活化能低于未喷涂涂层钢片,涂层具有较好的抗高温腐蚀性能。对腐蚀试验后试样的形貌、成分和物相分析结果显示,涂层在SO₂气氛下腐蚀后,表面生成K₂SO₄晶粒,但由于涂层较为致密,阻止了S的扩散,内部基本没有检测到K₂SO₄的存在。     

氧-乙炔火焰喷涂涂层的耐磨性能研究

利用氧-乙炔火焰喷涂制备涂层,通过磨粒磨损试验的方法,在相同的试验条件下,比较低碳钢和火焰喷涂层的耐磨损性能,利用扫描电镜观察涂层的断面组织,试验的结果表明,火焰喷涂涂层的耐磨损性能优于低碳钢的耐磨性能。     

聚醚醚酮基复合涂层的研究

利用聚四氟乙烯(PTFE)和石墨的自润滑性能对聚醚醚酮(PEEK)进行增强改性获得PEEK复合材料,并通过静电喷涂和冷压烧结的方法在不锈钢底材上制备了PEEK基复合涂层。扫描电镜(SEM)观察结果表明:在相同的热处理工艺条件下,冷压烧结获得的涂层气孔率更低、涂层更致密。显微硬度仪和X射线衍射仪(XRD)测试结果表明:在相同的热处理条件下,冷压烧结制备的涂层结晶度和硬度都较高,硬度可达到21.78 HV。摩擦磨损实验结果表明:冷压烧结涂层的摩擦因数为0.046 1,磨损率为15.51×10~(-6)mm~3/(N·m);静电喷涂涂层的摩擦因数为0.079 2,磨损率为22.37×10~(-6)mm~3/(N·m)。与之前的研究结果相比,石墨与PTFE的加入大大提高了涂层的摩擦学性能。     

SUS430合金La0.75Sr0.25MnO3涂层烧成气氛研究

采用溶胶-凝胶法分别在空气和N2气气氛中不同烧成时间下制备了均匀致密度的SUS430合金LSM涂层.观察了不同气氛下烧结3h的涂层样品的SEM表面形貌;采用四点法测量了不同气氛和不同烧成时间下制备的各涂层样品的ASR值,测量分析了各涂层样品在800℃下空气中热处理120h过程中的氧化增重量变化.结果表明,N2气气氛下烧成的涂层比空气气氛下烧结的涂层烧结程度更好、ASR值更低,并具有更好的抗氧化保护作用;空气气氛下烧成时间对涂层的烧结程度、导电性能和抗氧化性能影响显著,N2气气氛下烧成时间对涂层的烧结程度、导电性能和抗氧化性能影响不大.     

火焰喷涂聚酰胺12/n-SiO2复合涂层工艺及性能

采用火焰喷涂法制备了聚酰胺12(PA12)及聚酰胺12/纳米SiO2(n-SiO2)复合涂层,并利用电子拉力机、摩擦磨损试验机、红外光谱仪(FTIR)和示差扫描量热仪(DSC)等对涂层的结构与性能进行了研究.红外光谱分析表明PA12及PA12/n-SiO2粉末在火焰喷涂过程中没有发生氧化或降解反应,表明火焰喷涂法适宜制备PA12及PA12/n-SiO2复合涂层;DSC分析结果表明n-SiO2具有成核剂作用,能提高PA12大分子的结晶速度及结晶度;涂层力学性能及摩擦磨损性能分析表明n-SiO2能提高涂层的力学性能,改善涂层的耐老化性能和摩擦磨损性能.当n-SiO2添加量为1.5%(质量)时,涂层综合性能最佳.