Sb-SnO2掺杂量对Al2O3-13%TiO2复合陶瓷涂层抗结垢性能的影响

以Al₂O₃-13%TiO₂(AT13)和纳米掺锑SnO₂(Sb-SnO₂)粉体为原料，采用等离子喷涂工艺在4145H合金钢基体表面制备了掺杂不同质量分数(0～16%)Sb-SnO₂的AT13复合陶瓷涂层，研究了复合陶瓷涂层的表面性能、微观形貌、显微硬度、结合强度以及在地层采出水中的抗结垢性能，并与电镀铬层和未处理4145H合金钢进行对比。结果表明：与电镀铬层和未处理4145H合金钢相比，复合陶瓷涂层的水接触角较大，表面能较低，随着Sb-SnO₂掺杂量的增加，水接触角基本呈先增大后减小的趋势，表面能先减小后增大；复合陶瓷涂层具有大量的孔隙；随着Sb-SnO₂掺杂量的增加，硬度整体呈降低趋势，但均高于4145H合金钢和电镀铬层，单位面积结垢质量先减小后增大；掺杂质量分数10%Sb-SnO₂的复合陶瓷涂层具有最大的水接触角、最小的表面能、最小的单位面积结垢质量，平均结合强度为25.7 MPa。