Fe 2 O 3 /Fe/Al复合粉体的制备及其在复合涂层中的应用研究

发布时间：2021-11-14 19:44

　　本文采用化学沉淀法制备出了 Fe₂O₃包覆Al的壳/核结构复合粉体,并通过化学镀和化学沉淀法结合的方法制备出了双包覆层的Fe₂O₃/Fe/Al复合粉体。研究了壳/核粉体制备过程中各项参数对粉体包覆的影响,并对制备的复合粉体结构形貌及组分进行了分析,确定了最佳制备参数。以Fe₂O₃/Al与Fe₂O₃/Fe/Al复合粉体为喷涂原料,运用反应等离子喷涂技术把自制的复合粉体应用到复合涂层的制备中,对涂层的成分组成及结构性能进行测试分析。对化学沉淀法制备Fe₂O₃包覆A1复合粉体的各项参数研究得出:当Fe2+浓度为0 30mol·L-1,n（NH4HCO3）:n（FeS04）=2.5:1,反应时间 50min,反应温度 60℃,铝粉粒径200-300目,表面活性剂为PEG1500时,500℃锻烧后所得Fe₂O₃/Al复合粉体包覆效率达到... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 复合陶瓷涂层
    1.3 Fe_2O_3/Al复合粉体的研究现状
    1.4 壳/核复合粉体(core-shell structure particles)
        1.4.1 包覆机理
        1.4.2 核壳结构粉体制备方法
    1.5 主要研究内容
第二章 实验过程与方法
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 实验仪器设备
    2.3 技术路线及实验过程
        2.3.1 实验技术路线
        2.3.2 化学沉淀法制备Fe_2O_3/Al复合粉体
        2.3.3 Fe_2O_3/Fe/Al复合粉体的制备
        2.3.4 复合涂层的制备
    2.4 测试与表征
        2.4.1 形貌分析
        2.4.2 物相分析
        2.4.3 氧化铁包覆效率及质量分数测定
        2.4.4 Fe/Al复合粉体的密度和铁含量测定
        2.4.5 抗热震性测试
        2.4.6 气孔率的测定
第三章 化学沉淀法制备Fe_2O_3包覆Al复合粉体
    3.1 Fe_2O_3包覆Al复合粉体制备原理及包覆过程
        3.1.1 Fe_2O_3包覆Al复合粉体的制备原理
        3.1.2 Fe_2O_3包覆Al复合粉体的包覆过程
    3.2 Fe~(2+)浓度对复合粉体包覆效果的影响
    3.3 反应物配比对复合粉体包覆效果的影响
    3.4 反应时间对复合粉体包覆效果的影响
    3.5 反应温度对复合粉体包覆效果的影响
    3.6 表面活性剂对复合粉体包覆效果的影响
    3.7 铝粉粒径大小对包覆效果的影响
    3.8 煅烧温度对氧化铁转变的影响
    3.9 Fe_2O_3/Al复合粉体的形貌分析
    3.10 复合粉体的成分分析
    3.11 EDS能谱分析
    3.12 本章小结
第四章 Fe_2O_3/Fe/Al复合粉体的制备
    4.1 化学镀法制备Fe包覆Al复合粉体
        4.1.1 Fe包覆Al复合粉体的制备原理
        4.1.2 反应温度对Fe/Al复合粉体的影响
        4.1.3 表面活性剂对Fe/Al复合粉体的影响
        4.1.4 铝粉粒径对Fe/Al复合粉体的影响
        4.1.5 Fe/Al复合粉体的形貌分析
        4.1.6 Fe/Al复合粉体的物相分析
        4.1.7 Fe/Al复合粉体的EDS分析
    4.2 化学沉淀法制备Fe_2O_3/Fe/Al复合粉体
        4.2.1 Fe_2O_3/Fe/Al复合粉体的物相分析
        4.2.2 Fe_2O_3/Fe/Al复合粉体的形貌分析
    4.3 本章小结
第五章 反应等离子喷涂涂层的结构与性能
    5.1 涂层的成分分析
    5.2 涂层的微观结构分析
    5.3 涂层的抗热震性
    5.4 涂层的气孔率
    5.5 涂层的结合强度
    5.6 本章小结
第六章 结论
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
参考文献
致谢
附录
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子喷涂制备Al2O3/ZrO2复合结构热障涂层的性能[J]. 杨宏波,刘朝辉,易童彬,刘娜,舒心,罗平.  机械工程材料. 2017(11)
[2]氩弧熔覆Fe-Al金属间化合物复合涂层的组织与性能[J]. 马壮,李玲,董世知,韦宝权,李智超.  材料保护. 2017(10)
[3]镁合金表面制备Al2O3/Ni复合涂层抗腐蚀性的研究[J]. 范烨力,王伟.  人工晶体学报. 2017(09)
[4]乳液法制备SiO2核壳结构复合材料的研究进展[J]. 陈云霞,程兰兰,施玮,曾涛,苏小丽,曹春娥.  陶瓷学报. 2017(01)
[5]致密SiC包覆层低温流化床化学气相沉积制备及形成机制[J]. 王子梁,刘荣正,刘马林,常家兴,邵友林,刘兵,王永欣.  复合材料学报. 2016(08)
[6]原位生成Fe-Al/Al2O3复合陶瓷涂层[J]. 张景德,李厚义,苟金艳,丁昌库,邢丽娟.  人工晶体学报. 2015(03)
[7]核壳结构材料的制备及其应用[J]. 舒日洋,龙金星,张琦,王铁军,马隆龙,袁正求,吴青云.  新能源进展. 2014(06)
[8]反应等离子喷涂Al2O3-TiB2-Al复相涂层的反应机理[J]. 周小平,王小军,朱理奎.  表面技术. 2014(04)
[9]核壳型Fe3O4/C纳米颗粒的溶剂热法制备及其微波吸收性能[J]. 贲孝东,齐先锋,刘成茂,陈培,张元广.  材料科学与工程学报. 2014(03)
[10]热喷涂氧化铝陶瓷涂层失效分析及对策[J]. 李海涛,徐宗宁.  纺织机械. 2014(01)

博士论文
[1]纳米及纳米复合材料在铝热剂中的应用研究[D]. 王毅.南京理工大学 2009

硕士论文
[1]Fe2O3/Al复合粉体的制备及其在Fe-Al/Al2O3复合陶瓷涂层中的应用[D]. 苟金艳.山东大学 2016
[2]微复合Fe-Al/Al2O3陶瓷涂层的制备与性能研究[D]. 李厚义.山东大学 2015
[3]湿法球磨辅助固相反应法合成锂离子电池正极材料LiMnPO4/C[D]. 姚华.广西大学 2015
[4]原位反应生成Fe-Al/Al2O3梯度涂层及界面结合机制研究[D]. 邢丽娟.山东大学 2013
[5]金属基陶瓷涂层的制备及耐磨、耐腐蚀性能研究[D]. 管相杰.青岛科技大学 2008
[6]纳米结构Al2O3/TiO2/SiO2热喷涂粉末和涂层的研究[D]. 曾富.中南大学 2005
[7]SHS等离子喷涂制备FeAl2O4-Al2O3-Fe纳米复合涂层的研究[D]. 牛二武.河北工业大学 2005



本文编号：3495241