鋁合金表面陶瓷涂層制備工藝研究.pdf_第1頁(yè)
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1、在鋁合金表面制備陶瓷涂層,是提高鋁合金基體表面性能的有效方法,常見(jiàn)的有熱噴涂技術(shù)、PVD、CVD、等離子微弧氧化等。采用溶膠-凝膠法在鋁合金表面制備陶瓷涂層,是一個(gè)全新領(lǐng)域,目的是探索一種低成本高性能的陶瓷涂層制備方法。本論文主要研究了陶瓷涂層的制備工藝及主要性能。
  首先研究陶瓷涂料粘結(jié)劑溶膠的制備工藝,采用正硅酸乙酯、硝酸鋁、硝酸鉻等制備Si-Al-Cr三元復(fù)合溶膠,在混合過(guò)程中加入螯合劑,確保溶膠的穩(wěn)定性。然后將球磨和級(jí)配

2、后的與溶膠體系同組分的金屬無(wú)機(jī)氧化物及其它添加物加入,經(jīng)過(guò)充分的攪拌和碾磨,并在各種助劑的配合使用下,獲得均勻的無(wú)機(jī)陶瓷涂料。研究表明,SiO2溶膠中溶劑乙醇的含量,能夠改變?nèi)苣z體系反應(yīng)濃度,影響涂層的成膜性,SiO2溶膠合適配比為TOES: H2O:EtOH=1:1:10。而Si、Al、Cr混合原子比的變化會(huì)影響三元復(fù)合溶膠的粘度,原子比增大時(shí),溶膠體系粘度變大,涂料成膜性變差,干燥熱處理容易產(chǎn)生裂紋,且涂層和基體線膨脹系數(shù)差的增大會(huì)

3、導(dǎo)致界面的開裂。因此,合理的三元復(fù)合溶膠混合原子比應(yīng)為Si:Al:Cr=2:1:1。
  其次,研究了加入添加物稀土和硼砂后,對(duì)涂層性能的影響。加入添加物的涂層顯微硬度都高于基體,顯微硬度值最高為137.75Hv,較基體提高了62.95Hv。涂層的耐磨性在硼砂含量小于3%時(shí),稀土含量越大耐磨性越好,硼砂含量大于5%時(shí),隨著硼砂含量的增加,耐磨性先增強(qiáng)再變?nèi)?,?dāng)硼砂含量為16%時(shí),耐磨性最好。涂層的附著力也受到了硼砂的有利影響,破壞

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