普碳钢用陶瓷基高温防护涂层制备及其性能表征

采用机械混合法制备了一种针对碳钢的新型Al2O3-MgO-TiO2-CaO体系陶瓷基高温防护涂料,1300℃下可在Q235B钢表面形成致密保护层,提高钢抗氧化烧损性能.结果表明,在涂料粒度48～75μm、涂层厚度0.5mm的条件下,涂层防护性能优良.涂层的防护温度范围为900～1300℃,1300℃时比原样可降低氧化烧损59.36%,防护寿命长于8h.涂层的应用将氧化层由经典的Fe2O3/Fe3O4/FeO三层结构转变为一层尖晶石结构,同时减薄了氧化层厚度,显著降低了Fe元素的高温扩散速率.     

钛合金搪瓷涂层的制备与性能研究

在钛合金表面制备搪瓷涂层,并对其性能进行了研究。结果表明,搪瓷涂层具有较好的抗高温氧化性及抗热震性,能有效提高钛合金的抗腐蚀能力,使其在700°C熔融盐(Na2SO4+NaCl)浸没100h而免遭腐蚀。     

镍基高温合金陶瓷涂层的制备及性能表征

以Cr2O3粉、玻璃料及黏土为原料制成料浆,通过喷涂将其涂覆在镍基高温合金GH44的表面,采用热化学反应法于1050°C保温10min,熔烧制备出高温陶瓷涂层。通过扫描电镜和X射线衍射分析了高温陶瓷涂层的表面和截面形貌以及相组成,对涂覆陶瓷涂层的镍基合金的抗热震性能、抗氧化性能以及高温疲劳性能进行了测试。结果表明,陶瓷涂层结构致密,与基体结合牢固,具有良好的抗热震性能。涂覆陶瓷涂层的镍基合金其高温抗氧化性相对于基体提高了6倍以上,其高温疲劳性能明显改善。     

金属基高温耐磨陶瓷涂层的制备与研究

针对燃煤火力发电厂锅炉管道的磨损问题,采用改性无机溶胶为粘结剂,高硬度无机颗粒材料为骨料,无机纤维作为增强材料,辅以其他多种陶瓷材料作为填料,研制了一种常温下涂刷、固化,并可以在700℃以下温度中长期稳定使用的环保型金属基陶瓷高温耐磨涂料。实验对涂料的主要性能进行了测试,并对涂料中的各因素对涂层性能的影响进行了研究和机理分析。     

FeCrAl合金表面高温抗氧化陶瓷涂层的制备

用粘结料与Cr2O3制成料浆,用喷涂涂覆于FeCrAl合金表面,在空气中1 300℃熔烧制备了耐高温（1 200℃）抗氧化陶瓷涂层.用扫描电子显微镜,电子探针显微分析仪,X射线衍射仪,热膨胀仪等测试手段对涂层以及涂层与基体界面处进行表征.探讨了陶瓷涂层样品高温抗氧化性能的机理,获得了具有良好高温抗氧化性能的陶瓷涂层配方,其粘结料与Cr2O3的质量比为1;0.5.结果表明：在空气中1 200℃,360 h抗氧化实验后,这种涂层样品的氧化质量增加约为基体合金的1/22.揭示了涂层高温抗氧化性能与涂层的组成、显微结构之间的关系.     

钛合金表面涂烧生物活性玻璃陶瓷涂层的性能与结构

采用涂烧法在钛合金表面制备出结合强度高,化学稳定性好,防组织液渗透和生物相容性良好的复合生物玻璃陶瓷涂层。用XRD,FT－IR等方法研究了涂层的组成、结构和性能。结果表明：底釉由玻璃相、FAP和榍石晶相组成;多孔生物玻璃陶瓷涂层由玻璃相、FAP和β－CaSiO3晶相组成;复合涂层能与骨组织产生骨性结合。     

TiB2防护涂层的制备及性能

太阳能热发电一体化系统具有储热密度高、发电效率大、无污染等特点.为了提高太阳能热发电中容器的使用寿命,本文中在310S不锈钢容器内壁制备了TiB2防护涂层,并对涂层的主要抗热震性能、力学性能和对熔融态储能材料Al-12.07％Si的耐蚀性能进行了分析.结果表明:TiB2涂层抗热震性能好,涂层与基体结合强度较高;同时涂层在一定温度下具有较好的耐蚀性,从而延长容器的使用寿命.     

铜基表面陶瓷涂层的制备与耐蚀性能研究

以Al2O3、TiO2和ZnO为骨料,钠水玻璃为粘接剂,在纯铜表面用热化学反应法制备了陶瓷涂层。X射线分析发现,陶瓷涂层热固化后,涂层内产生了NiAl2O4、Al2SiO5等新相,它提高了涂层与基体的结合强度。腐蚀实验表明,封孔后陶瓷涂层的耐酸、耐碱、耐盐等性能分别比纯铜基体提高了3.9、12.3和6.3倍;极化曲线表明,陶瓷涂层有明显的钝化区,其抗电化学腐蚀能力增强,抗盐雾腐蚀性比基体提高了5.0倍。     

高温熔烧法制备金属基陶瓷涂层的研究

以玻璃熔块、氧化铬粉、粘土粉和硅酸锆微粉为原料制成的涂料,用滚涂法将其均匀涂覆在不锈钢管上,经高温(1000~1050℃保温20min)熔烧制备出了耐磨、抗高温氧化的陶瓷涂层。对陶瓷涂层的耐磨性、抗高温氧化性、抗热震性等性能进行了测试,并对影响涂层性能的因素进行了研究。结果表明:引入具有较大热膨胀系数的玻璃熔块料有利于提高涂层结合性;加涂层的试样均能明显改善基体的耐磨性和抗高温氧化性。涂层的耐磨性随硅酸锆微粉加入量的增加而提高,加入量为15%时耐磨性和抗热震性最好,其热震循环(1000℃空冷)可达22次。     

钛合金高温防氧化玻璃-陶瓷涂料的制备及表征

利用浸涂法在TC4钛合金表面制备了高温防氧化玻璃-陶瓷涂层。采用金相观察(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子探针分析(EPMA)对其性能进行了表征。该涂料是以硅酸盐玻璃为主体,硅酸钠为粘结剂制备而成的料浆悬浮体。在500～1 000℃的温度范围内,与没有涂层保护的基体相比,在涂层保护下基体的氧化程度至少可减轻85%。研究表明:随温度升高,涂层逐渐熔融,得到一层致密的保护层,涂层中依次出现Al2O3、TiO2、硅酸盐、钛铝、硅铝化合物等物相,使得涂层具有很好的高温流动性和稳定性,有效阻挡了氧气对基体的侵蚀,且涂层对基体的沾污甚微。涂层与基体的热膨胀系数(CTE)失配达到87%,涂层在使用后可以实现完全自剥落。     

TC4钛合金超疏水涂层的制备及性能

采用阳极氧化和低表面能物质修饰的方法在TC4钛合金表面制备超疏水涂层.工艺过程为:在由0.5 mol/L H2SO4、0.2 g/L NH4HF2和0.8 g/L Ce(SO4)·4H2O组成电解液(5°C)中以电压100 V阳极氧化1 h,再于三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟-N-辛基硅烷的乙醇溶液中浸泡2 h,最后真空烘干1 h.通过扫描电镜(SEM)观察超疏水涂层的微观形貌,X射线光电子能谱仪(XPS)分析超疏水涂层表面的元素组成及其化学态,X射线衍射仪(XRD)分析超疏水涂层表面的物相组成,并考察了超疏水涂层的耐久性和耐蚀性.结果表明,TC4钛合金阳极氧化后能在其表面形成微纳级粗糙结构,其特征是凸起火山岩状结构上密集分布了许多直径100～200 nm的孔洞;再经超疏水修饰后,水接触角最高可达170°,滚动角小于2°.超疏水涂层表面含有O、F、Ti、C、N、Al等元素,其中F主要是以─CF3和金属氟化物的形式存在,而其物相成分主要是锐钛矿TiO2和少量的金红石TiO2.超疏水涂层对腐蚀介质有阻隔作用,使其不易与金属基底接触而引发腐蚀,从而提高了TC4钛合金的耐蚀性.在自来水和3.5％NaCl溶液浸泡试验以及紫外线照射试验的结果表明,该超疏水涂层具备一定的耐久性.     

高温熔烧法在304不锈钢表面制备硅酸盐基陶瓷涂层的性能

以硅酸钠+硅酸钾溶液(质量比1:2)为粘结剂,采用高温(800°C)熔烧法在304不锈钢表面制备了4种陶瓷骨料含量不同的硅酸盐陶瓷涂层。使用扫描电镜、X射线衍射仪和热重分析仪表征了所得涂层的形貌、物相和成膜过程中的质量变化,考察了涂层的高温氧化动力学行为,探讨了涂层厚度与结合强度之间的关系,测试了涂层的抗热震性能。结果表明,以8%Al粉、6%SiC、6%B_4C、4%钛白粉和4%玻璃粉制备的涂层表面平整。基体中的Fe元素与陶瓷骨料组分之间相互扩散与渗透,形成了AlB_2、Fe_xTi_yO_z等新的晶相。该涂层在厚度为150μm时与基体的结合强度为26.1 MPa,经1 100℃高温氧化5 h后单位面积氧化增重量仅为0.21 mg/cm~2,表现出优异的抗高温氧化性能。该涂层的热膨胀系数与金属基体最接近,因而表现出最好的抗热震性能。     

紧固件防护涂层的制备及耐蚀性能研究

阐述了水性含氟涂层和水性纳米铝粉环氧涂层的配方及固化工艺研究,制备用于紧固件腐蚀防护的水性有机涂层。使用DSC对涂层的工艺进行了优化,使用SEM对涂层表面形貌进行了表征。利用电化学阻抗谱(EIS)对两种涂层的耐腐蚀性能进行了研究,结果表明:制备出的含氟涂层致密孔隙少,耐腐蚀性能明显优于水性纳米复合涂层。     

多孔碳化硅陶瓷上镍铁氧体涂层的制备与性能

以Ni(NO3)2和Fe(NO3)3、丙烯酰胺、N,N￠-亚甲基双丙烯酰胺为原料,采用高分子凝胶法在多孔碳化硅陶瓷表面包覆了镍铁氧体涂层. 着重研究了包覆涂层的表面形貌、复合材料的晶相及电磁性能. 结果表明,当煅烧温度为600℃时,在多孔陶瓷表面有立方晶系尖晶石结构的NiFe2O4晶相生成. 随着煅烧温度的升高,多孔陶瓷表面形成的镍铁氧体晶体晶型趋向完整. 涂层完整、致密、均匀. 多孔碳化硅陶瓷为介电损耗材料,孔径为1.3 mm的多孔碳化硅陶瓷基体的电磁性能优于孔径为1.0 mm的多孔碳化硅陶瓷. 包覆镍铁氧体涂层的多孔碳化硅陶瓷表现出较好的磁损耗特性,复磁导率的虚部最大值可达0.4.     

FeCrAl基高温抗氧化陶瓷涂层抗热震性能的研究

采用陶瓷粘结相与Cr2O3制成料浆,在空气中1300℃下熔烧制备FeCrAl基高温抗氧化陶瓷涂层。研究了分散相Cr2O3的添加量和涂层厚度对试样抗热震性能的影响。结果表明:当Cr2O3的添加量为50%(质量分数,下同)、涂层厚度100μm和熔烧制度为1300℃×60min的条件下,涂层试样的抗热震次数可达16次(室温←→1200℃)。采用SEM、高温热膨胀仪等测试手段对涂层试样的组织结构及性能进行表征,揭示了涂层组织结构与抗热震性能之间的关系。     

电泳沉积氧化铝陶瓷涂层的制备及耐腐蚀性能

以氧化铝溶胶为前驱体,采用电泳沉积和低温煅烧法在低碳钢基体上制备了氧化铝陶瓷涂层,并对其成分、表面形貌及耐蚀性进行了研究。结果表明,将低碳钢片置于以乙醇作为分散介质的0.45mol/L氧化铝溶胶中,在60V恒电位下沉积180s后,再于马弗炉中700°C下煅烧5min,所制得的氧化铝陶瓷涂层在2mol/L盐酸溶液中具有良好的耐蚀性。     

六方氮化硼涂层的制备及防护性能研究

采用化学剥离法将六方氮化硼粉末剥离成六方氮化硼纳米片。利用脉冲电沉积技术在AA2024表面制备六方氮化硼涂层,采用电化学阻抗测试和动电位极化对涂层的防腐性能进行评价。结果表明,六方氮化硼涂层可有效提高AA2024铝合金的耐蚀性能。     

陶瓷涂层热喷涂制备工艺

热喷涂陶瓷涂层将陶瓷材料耐高温、耐磨、耐腐蚀及隔热、绝缘等性能与金属材料的特点有机地结合起来。本文介绍了陶瓷涂层的热喷涂方法及工艺。     

金属基高温耐磨涂层的制备与研究

针对燃煤火力发电厂锅炉管道的磨损问题,采用改性无机溶胶为粘结剂,高硬度无机颗粒材料为骨料,无机纤维作为增强材料,辅以其他多种陶瓷材料作为填料,研制了一种常温下涂刷、固化,并可以在700℃以下温度中长期稳定使用的环保型金属基陶瓷高温耐磨涂料.实验对涂料的主要性能进行了测试,并对涂料中各因素对涂层性能的影响进行了研究和机理分析.     

钛合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂层研究进展

抗氧化性差是影响钛合金在航空航天领域广泛应用的重要因素,提高抗氧化性成为钛合金研究的一个主要方向。玻璃-陶瓷涂层具有较宽的软化温度范围、良好的化学稳定性、高的机械强度,可作为钛合金高温抗氧化涂层。总结了钛合金表面抗氧化涂层材料的性能要求及玻璃-陶瓷抗氧化涂层材料的优缺点,综述了国内外钛合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂层的研究进展;展望了钛合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂层的发展方向。