Ni基合金表面陶瓷涂層的制備及性能表征.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本論文采用搪瓷涂覆技術(shù)在DZ4合金基體表面上制備陶瓷涂層。為了滿足涂層的耐高溫抗氧化和耐熱沖擊性能的應(yīng)用要求,確定涂層料漿的組成為玻璃料、Cr2O3、高嶺土和水。研究了涂層的最佳燒成工藝以及抗高溫氧化和耐熱沖擊性能,研究了Cr2O3的添加量對涂層性能的影響。
  采用玻璃料與Cr2O3的比例為70:30wt%的涂層配方,通過浸漬的方法在DZ4合金基表面上涂覆料漿,在1200-1310℃下燒成不同時間制備搪瓷涂層,對不同燒成工藝條件

2、下的涂層試樣作表面形貌對比實驗。結(jié)果表明,在1300℃燒成7min制備的試樣,其涂層結(jié)構(gòu)致密,且表面光澤度好,無氣泡、針孔等缺陷,是涂層的最佳燒成工藝。在1100℃空氣不連續(xù)氧化100h實驗中,涂層試樣表現(xiàn)出良好的抗氧化能力,為同等條件下合金基體抗氧化能力的7.5倍,同時在1200℃下抗熱沖擊次數(shù)達到20次,這顯示出所制備的搪瓷涂層與基體的熱膨脹系數(shù)匹配良好,且搪瓷涂層在800℃時的電阻為1.28MΩ,高溫絕緣性能良好,適合在涂層表面制

3、備薄膜傳感器。
  在1300℃燒成7min的工藝條件下,本論文進一步系統(tǒng)的研究了Cr2O3的添加量對涂層試樣性能的影響。實驗表明,試樣的表面形貌隨著 Cr2O3添加量的增加,先變好,隨后逐漸變壞,在20%和30wt%時可以得到較為理想的表面形貌,當(dāng)Cr2O3的添加量為50wt%時涂層試樣的表面結(jié)構(gòu)松散,出現(xiàn)空洞等缺陷。涂層試樣在高溫氧化和熱沖擊的性能對比實驗中,當(dāng)Cr2O3的添加量為20wt%、30wt%時,試樣性能表現(xiàn)優(yōu)異,在

4、高溫氧化后涂層表面結(jié)構(gòu)仍然致密,還能對基體的氧化起到保護作用,其抗熱沖擊次數(shù)分別達到15和20次,涂層與基體的熱膨脹系數(shù)匹配良好。其余Cr2O3添加量制備的試樣在高溫氧化后,其涂層表面出現(xiàn)不同程度的損壞,其中Cr2O3的添加量為50wt%時,試樣性能表現(xiàn)最差,高溫氧化后的涂層疏松、空洞,對基體幾乎沒有防護作用,其高溫氧化增重率達到2.987%,抗氧化能力僅為同等條件下基體的1.5倍,抗熱沖擊次數(shù)僅2次,涂層與基體的熱膨脹系數(shù)匹配不是很好

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