封孔处理等离子喷涂Cr2O3涂层耐蚀性的电化学表征

用等离子喷涂工艺在Q235钢基体上制备Cr₂O₃陶瓷涂层,并采用磷酸铝和环氧树脂对其进行封孔处理。利用图像分析法和电化学方法对封孔前后涂层的孔隙率进行了测试,采用弱极化技术和电化学阻抗谱技术对封孔前后涂层的耐蚀性能进行了研究。结果表明,封孔处理提高了涂层的耐蚀性能,环氧树脂封孔涂层的耐蚀性能更优异;陶瓷涂层在腐蚀介质中耐蚀性能主要取决于涂层的孔隙率。     

氧化物陶瓷封孔对热喷涂Inconel 625涂层热腐蚀行为的影响

目的 为了提高热喷涂涂层在苛刻环境下的耐蚀性,采用封孔剂对热喷涂涂层进行封孔,研究封孔对涂层抗热腐蚀性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在20#钢表面制备Inconel 625涂层。采用正硅酸乙酯作为封孔剂基料,Cr2O3、Al2O3、ZrO2、CeO2等氧化物为填料,制备了封孔剂,采用封孔剂对制备的涂层进行封孔。研究了封孔剂对涂层耐蚀性能的影响,将封孔和未封孔的涂层涂覆75%Na2SO4+25%NaCl混合盐膜后,在650 ℃下进行腐蚀,间隔一定时间取出样品称量,获得腐蚀动力学曲线。采用XRD、SEM、EDS对高温腐蚀产物成分、结构、形貌进行分析。结果 未封孔的Inconel 625涂层腐蚀160 h后增重约4.4 mg/cm2。表面腐蚀产物有双层结构,外层富Ni较疏松、多孔,内层富Cr较为致密。同时涂层/腐蚀层界面一侧有S元素富集。封孔层在高温熔盐中轻微熔解,封孔样品腐蚀160 h后,失重仅约0.45 mg/cm2。在腐蚀过程中Ni通过封孔层向外扩散并被氧化,生成的氧化物可填补封孔层缺陷。涂层/封孔层界面形成富Cr2O3的氧化层,进一步提高了封孔涂层的抗热腐蚀性能。结论 封孔层提高了涂层致密性,能有效抑制腐蚀介质在热喷涂涂层中的扩散,封孔能明显提高Inconel625涂层的抗热腐蚀性能。     

硬脂酸封孔处理纳米TiN的涂层电化学腐蚀行为

因制备特点,反应等离子喷涂制备的陶瓷涂层不可避免存在孔隙、微裂纹等缺陷,影响了涂层性能的发挥.为了提高反应等离子喷涂纳米TiN涂层的耐腐蚀性能,用硬脂酸对涂层进行了封孔处理.采用Gamry电化学工作站研究了封孔处理后TiN涂层腐蚀不同时间的电化学腐蚀行为,分析了涂层的腐蚀过程.结果表明,硬脂酸封孔涂层具有较大的腐蚀电阻,较小的腐蚀电流和腐蚀速率,封孔处理显著提高了TiN涂层在海水中的耐腐蚀性能.     

超声激励封孔对等离子喷涂Al2O3—13％TiO2涂层耐腐蚀性能的影响

对于等离子喷涂Al2O3—13％TiO2陶瓷涂层,以有机硅透明树脂为封闭剂,分别采用常规浸渍封孔和超声波激励封孔方法在不同温度下进行封孔处理;采用10％HCl溶液浸泡试验和电化学腐蚀试验比较了封孔前后涂层的耐腐蚀性;应用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对腐蚀形貌及产物进行检测和分析。结果显示,封孔处理有效地降低了涂层孔隙率...     

等离子喷涂Cr2O3-8TiO2涂层的封孔处理

等离子喷涂技术在工业上得到越来越广泛的应用,但涂层的高孔隙率阻碍了该技术在耐腐蚀产品中的应用。采用环氧树脂和有机硅透明树脂剂两种封孔剂对等离子喷涂Cr_2O_3-8TiO_2涂层进行封孔试验,对环氧树脂采用常规和真空两种封孔工艺。用电化学和盐雾腐蚀试验比较了封孔和未封孔涂层的耐腐蚀性能,用扫描电镜(SEM)光学显微镜(OM)观察了腐蚀前后涂层的截面形貌。结果表明,封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层。未封孔涂层在盐雾腐蚀240h后出现裂纹并发生剥落。     

耐高温涂层封孔剂的制备研究

研究并制备了用于耐高温合金涂层封孔处理的水性无机硅酸盐封孔剂。对封孔前后涂层性能的测试表明：经过封孔后，大大增强了涂层耐酸、碱和盐水的性能，明显改善了封孔后的涂层耐高温腐蚀性能，高温涂盐腐蚀后增重明显降低。使用此封孔剂，不但对环境无污染，还可以延长耐高温合金涂层的使用寿命。     

甲基苯基二甲氧基硅烷含量对光固化有机硅 / SiO2杂化涂层性能的影响

目的获得耐热性和耐蚀性好,且可紫外光固化的有机硅/SiO2杂化涂层,研究甲基苯基二甲氧基硅烷(PDMS)含量对涂层性能的影响。方法以正硅酸乙酯(TEOS)为SiO2前驱物,PDMS与γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为有机硅前驱物,采用溶胶-凝胶法制备PDMS含量不同的有机硅/SiO2杂化溶胶,经光固化后,得到有机硅/SiO2杂化涂层。对涂层进行机械性能测试,以及红外光谱分析、热重分析和电化学阻抗谱分析。结果前驱物均水解完毕并发生缩合反应,从而得到了有机硅/SiO2杂化涂层;随着PDMS含量的增加,杂化涂层的硬度降低,耐冲击性、柔韧性和附着力良好且变化不大。结论 PDMS的加入有利于提高涂层的综合性能,当n(TEOS)∶n(PDMS)∶n(KH-570)=15∶16∶7时,有机硅/SiO2杂化涂层的耐热和耐蚀性能达到最佳。     

镁合金等离子喷涂Al/Al_2O_3涂层的耐腐蚀性能

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al/Al_2O_3复合涂层,测试了镁合金及表面喷涂有Al/Al_2O_3复合涂层的镁合金试样的极化曲线,研究了没有涂层、经封孔处理和未经封孔处理的喷涂有复合涂层的镁合金三种试样在浸泡腐蚀和5%NaCl盐雾腐蚀情况下的耐腐蚀性能及其腐蚀行为.结果表明,经封孔处理的Al/Al_2O_3复合涂层镁合金试样在上述腐蚀条件下的耐腐蚀性均优于镁合金和涂层未封孔处理的试样,在浸泡试验中未封孔处理的涂层试样比镁合金腐蚀更加严重,在盐雾试验中却优于镁合金.     

等离子喷涂Al2O3-3%TiO2涂层结构及加载绝缘性能

目的研究等离子喷涂Al_2O_3-3%TiO_2涂层的抗低温冲击性能和外部载荷下的绝缘性能等综合性能,探讨大气等离子喷涂技术作为核聚变反应堆磁体支撑结构绝缘涂层制备方法的可行性。方法采用大气等离子喷涂技术在喷砂处理的A286基体上制备Al_2O_3-3%TiO_2涂层并进行封孔处理,利用XRD、SEM等手段对涂层的微观结构和常规性能进行表征,重点关注了涂层的低温热冲击性能和加载绝缘性能。结果喷涂粉末充分熔融及铺展而沉积为典型的层叠状结构,涂层的结合强度达30 MPa,孔隙率可控制在5%以内。均匀涂刷在涂层表面的硅树脂封孔剂有利于填充涂层孔隙和微裂纹,封孔剂在涂层内部的渗透深度可达到大约100μm。从室温水浴到液氮进行10个循环的热冲击试验后,涂层未发现裂纹和剥落,且热冲击对绝缘性能没有显著影响。250 MPa压缩载荷下,涂层的表面电阻率明显降低,但仍高于30 MΩ/sqr。结论 Al_2O_3-3%TiO_2涂层可作为高载荷和低温环境下使用的潜在绝缘材料,而大气等离子喷涂将成为制备核聚变反应堆磁体支撑结构关键部件绝缘涂层的重要选择。     

纳米封孔7Cr13电弧喷涂涂层的组织与耐腐蚀性

采用电弧喷涂工艺在基体Q235钢上喷涂了厚度约为150μm的7Cr13涂层,并采用3种封孔工艺对涂层进行封孔处理,封孔剂采用添加不同含量的纳米Al2O3异丙醇溶液的有机硅透明树脂.用乙酸盐雾腐蚀、全浸泡腐蚀以及电化学腐蚀检测了7Cr13涂层与对比材料镀铬层的耐腐蚀性能.结合扫描电镜、光学显微镜对腐蚀前后试样的表面形貌进行了观察和对比.结果表明,涂层呈层状结构,涂层封孔后孔隙率明显降低,涂层结合强度为47 MPa,远高于镀铬层,封孔涂层的耐腐蚀性明显优于未封孔涂层,纳米封孔7Cr13涂层的耐腐蚀性能优于镀铬层.     

热喷涂涂层耐高温SiO_2溶胶封孔剂的开发

以正硅酸乙脂为原料、盐酸为催化剂制备了用于耐高温封孔处理的SiO2溶胶,封孔处理后的涂层致密、表面光洁度好。对封孔前后涂层性能的测试表明:经过封孔后,大幅度提高涂层耐酸和耐高温性能,增强了涂层对基材的保护作用。     

热喷涂涂层耐高温SiO2溶胶封孔剂的开发

以正硅酸乙脂为原料、盐酸为催化剂制备了用于耐高温封孔处理的SiO2溶胶，封孔处理后的涂层致密、表面光洁度好。对封孔前后涂层性能的测试表明：经过封孔后，大幅度提高涂层耐酸和耐高温性能，增强了涂层对基材的保护作用。     

等离子喷涂Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷 复合涂层的微观组织及电化学性能

目的 通过等离子喷涂工艺,在油气管道X70管线钢表面制备出Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层,研究该涂层的微观组织与电化学性能。方法 采用9MC Plasma Control Unit等离子喷涂系统,基于线切割尺寸为40 mm×24 mm×6 mm的X70管线钢基体表面,沉积Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层。利用金相显微镜和扫描电子显微镜观察该复合涂层的微观组织与形貌,利用X射线衍射仪分析该复合涂层的物相组成,利用电化学工作站测定该复合涂层的电化学腐蚀性能。结果 Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层由完全熔化区和半熔化区双态组成,呈典型的等离子喷涂层状结构,层与层之间结合较紧密,分布着富Cr2O3沉积区与富TiO2沉积区,无相变产生,完全熔融的TiO2液相可嵌入到未完全熔融的Cr2O3结构间隙中形成固溶结构。经电化学腐蚀性能测试,其自腐蚀电位介于-0.4 ~ -0.3 V之间,高于X70管线钢基体的自腐蚀电位-0.6 ~ -0.5 V,腐蚀倾向滞后,表现出好的抗腐蚀性能。结论 研究选取的等离子喷涂参数较合适,并成功制备出了能明显提高油气管道X70管线钢抗电化学腐蚀性且组织分布均匀的Cr2O3/TiO2高温氧化物陶瓷复合涂层。     

Fe基非晶涂层封孔处理及耐蚀性研究

以二氧化硅溶胶为封孔剂,对等离子喷涂Fe基非晶涂层进行封孔处理,并对封孔处理后的涂层进行不同温度热处理。通过扫描电镜观察不同温度热处理后涂层的表面形貌,利用电化学分析手段对涂层抗腐蚀性能进行测定。结果表明:二氧化硅溶胶封孔剂能够渗透到涂层的孔隙中起到填充作用,显著降低了涂层的孔隙率。封孔处理后的涂层经过热处理后具有较高的腐蚀电位,说明封孔处理和热处理工艺相结合能提高Fe基非晶涂层耐腐蚀性能。热处理温度对涂层表面裂纹的产生起着主要作用,从而对涂层的耐蚀性也会产生影响。     

TiO_2含量对等离子喷涂Al_2O_3热障涂层性能的影响(英文)

采用等离子喷涂技术在6061铝合金表面制备了不同含量TiO2的氧化铝陶瓷涂层,研究了涂层的相组成、隔热性能及耐腐蚀性。实验结果表明:在喷涂过程中陶瓷层中均有物相的转变。随着粉末中TiO2含量的增加,涂层的耐腐蚀性增强但是隔热性下降。这可能是由于TiO2的导热系数比Al2O3的导热系数高,但其熔点比Al2O3的熔点低,同时脆性较小,在喷涂过程中,TiO2弥散分布在脆性的氧化铝基体中起到了封孔及释放应力、减少裂纹的作用。     

TiO2含量对等离子喷涂Al2O3热障涂层性能的影响（英文）

采用等离子喷涂技术在6061铝合金表面制备了不同含量TiO2的氧化铝陶瓷涂层,研究了涂层的相组成、隔热性能及耐腐蚀性。实验结果表明:在喷涂过程中陶瓷层中均有物相的转变。随着粉末中TiO2含量的增加,涂层的耐腐蚀性增强但是隔热性下降。这可能是由于TiO2的导热系数比Al2O3的导热系数高,但其熔点比Al2O3的熔点低,同时脆性较小,在喷涂过程中,TiO2弥散分布在脆性的氧化铝基体中起到了封孔及释放应力、减少裂纹的作用。     

镁合金微弧氧化膜的SiO2溶胶封孔处理研究

以正硅酸乙酯为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂制备了SiO2溶胶封孔剂.该封孔剂的傅立叶红外光谱(FTIR)中含有Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰,证明了SiO2微粒存在,而且干凝胶的Si-O-Si键的伸缩振动吸收峰强度不随热处理温度的变化而变化,表明封孔剂有良好的高温稳定性.SiO2溶胶封孔剂可浸入镁合金微弧氧化膜的微孔,形成有效封孔.封孔处理可使镁合金微弧氧化试样的腐蚀速率由106 mg/(m2·h)降至32 mg/(m2·h),而且封孔处理还可显著提高镁合金微弧氧化试样在410 ℃下的抗氧化性能,对镁合金基体有很好的保护作用.     

溶胶-凝胶法制备陶瓷涂层封孔剂的研究

针对等离子喷涂陶瓷涂层中存在孔隙而使其耐蚀性能下降的问题,本文采用溶胶-凝胶法制备了氧化硅溶胶和氧化铝溶胶,并用这两种溶胶对等离子喷涂陶瓷涂层进行封孔处理。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、孔隙率测试及耐腐蚀实验对封孔处理后的涂层进行了测试分析。结果表明,氧化硅和氧化铝溶胶均对陶瓷涂层起到了一定的防护性能,从而提高了其耐蚀性能。     

Al2O3对等离子喷涂Cr2O3/TiO2/Al2O3/SiO2复合陶瓷涂层性能影响研究

目的研究Al_2O_3添加量对Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层性能的影响。方法采用等离子喷涂技术在油气管道X80管线钢基体表面制备出具有不同Al_2O_3含量的四元复合陶瓷涂层。另外,为探究基体温度对涂层性能的影响,所有涂层均在等离子喷枪预热及室温的两种基体上制备。所制涂层的气孔率、硬度、结合力及电化学腐蚀性能分别采用煮沸称重法、维氏硬度计、划痕仪、电化学工作站进行检测,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析不同Al_2O_3含量涂层的物相组成和形貌特征,研究Al_2O_3含量对涂层各性能的影响。结果随着Al_2O_3含量的增加,Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层的气孔率呈现先降低后增加的趋势,相对应的四元复合陶瓷涂层的结合力、维氏硬度则先增加后降低。当Al_2O_3质量分数为60%时,四元复合陶瓷涂层的性能最优,气孔率为3.6%,硬度为824.6HV,结合力为53.8N。电化学腐蚀测试表明,Al_2O_3能增强涂层的耐腐蚀性能,Al_2O_3质量分数为60%时,涂层自腐蚀电位最高,为-0.28 V。另外,在基体预热和不预热条件下,所制涂层性能随Al_2O_3含量的变化一致,但是基体预热比不预热更有利于涂层性能的提高。结论 Al_2O_3的添加不仅能够有效降低涂层Cr含量,还能显著提升四元复合陶瓷涂层的各项性能,特别是耐腐蚀性。此外,等离子喷涂前对基体进行预热,有利于涂层性能提高。     

HVOF喷涂的MoSi2涂层的高温氧化行为

MoSi2可在各种基材上作涂层，以用作抗高温腐蚀的保护层。MoSi2涂层一般用等离子喷射法制备。真空下等离子喷涂(VPS)的涂层孔隙率和氧含量较低，但涂层表面没有形成保护性SiO2层。这层SiO2可避免整块MoSi2的粉化。大气下等离子喷涂(APS)的涂层孔隙率和氧含量都较高。两种技术制备的涂层中都发现了Mo5Si3。高速氧燃料热喷涂(HVOF)是制备MoSi2涂层的另一种热喷涂方法。德国研究人员在不同温度下用HVOF喷涂了未强化和SiC或Al2O3强化的MoSi2涂层并检验了他们的氧化行为。由于块状MoSi2在300℃~600℃之间易于粉化，为了评估涂层抗…