Al/Fe/Fe 2 O 3 双包覆粉体的可控制备及其复合涂层性能研究

发布时间：2022-04-23 16:20

　　本文通过化学镀结合沉淀法制备出了具有核壳结构的双包覆型Al/Fe/Fe2O3复合粉体,探究了复合粉体制备过程中各因素对Fe2O3包覆效果的影响,确定出最佳工艺参数,并对复合粉体的相成分、微观结构及热学性能进行了分析。利用等离子喷涂技术把制得的Al/Fe粉体、Al/Fe/Fe2O3粉体作为过渡层喷涂材料应用到复合涂层的制备中,并对制备出的复合涂层的物相、微观结构及各项性能进行测试分析。对化学镀结合沉淀法制备的双包覆层Al/Fe/Fe2O3复合粉体制备过程中的各项参数研究得出:当Fe2+浓度为0.20 mol/L,氨水浓度为1.20 mol/L,反应温度45℃,反应时间 60min,添加 1.25g PEG1500 时,500℃o煅烧 2h 后所得 Al/Fe/Fe2O3复合粉体的包覆效果最佳,Fe2O3平均质量分数为27.50%,Fe203平均包覆率可达到 56.44%。对复合粉体的微观结构进行分析,化学镀法制备的Al/Fe粉体中的Fe以网状包覆于A1粉表面,网状Fe由排列紧密的棱锥状颗粒构成,Fe壳层厚度可达到4μm;在此基础上沉淀法包覆的Fe203呈纳米级的短棒状沉积在Al/Fe粉体... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 核壳结构复合粉体概述
        1.2.1 核壳材料的作用机理
        1.2.2 核壳结构复合粉体的制备方法
        1.2.3 核-壳结构复合粉体在涂层领域的研究现状
    1.3 热喷涂法制备陶瓷涂层
        1.3.1 热喷涂法制备陶瓷涂层的研究现状
        1.3.2 目前存在的问题
    1.4 研究内容
第二章 实验内容与研究方法
    2.1 实验材料及仪器设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器及设备
    2.2 技术路线及实验过程
        2.2.1 Al/Fe复合粉体的制备技术路线
        2.2.2 Al/Fe/Fe_2O_3复合粉体的制备技术路线
        2.2.3 复合涂层的设计与制备
    2.3 粉体及涂层的表征
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 微观结构与形貌分析
        2.3.3 复合粉体密度测试
        2.3.4 铁的质量分数及包覆率计算
        2.3.5 氧化铁的质量分数及包覆率计算
        2.3.6 热分析
        2.3.7 涂层的结合强度分析
        2.3.8 涂层的硬度分析
        2.3.9 抗热震性测试
        2.3.10 气孔率的测定
        2.3.11 涂层的耐腐蚀性分析
第三章 化学镀结合沉淀法制各Al/Fe/Fe_2O_3粉体
    3.1 Al/Fe/Fe_2O_3复合粉体的包覆过程及原理
    3.2 Al/Fe复合粉体的制备与表征
    3.3 Al/Fe/Fe_2O_3复合粉体的可控制备
        3.3.1 沉淀剂浓度对Fe_2O_3包覆效果的影响
        3.3.2 反应温度对Fe_2O_3包覆效果的影响
        3.3.3 滴定时间对Fe_2O_3包覆效果的影响
        3.3.4 添加剂对Fe_2O_3包覆效果的影响
        3.3.5 煅烧温度对Fe203形成的影响
    3.4 本章小结
第四章 Al/Fe/Fe_2O_3复合粉体的结构与性能
    4.1 Al/Fe/Fe_2O_3复合粉体的物相组成
    4.2 Al/Fe/Fe_2O_3复合粉体的微观形貌
    4.3 Al/Fe/Fe_2O_3复合粉体的热学性能
    4.4 本章小结
第五章 F-Al/Al_2O_3复合涂层的结构与性能
    5.1 涂层的成分分析
    5.2 涂层的微观结构
    5.3 涂层与基体的结合强度
    5.4 涂层的显微硬度
    5.5 涂层的抗热震性
    5.6 涂层的气孔率
    5.7 涂层的耐腐蚀性
    5.8 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
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3647544