陶瓷颗粒增强环氧树脂复合涂层的力学性能及断裂机理分析

发布时间：2018-04-03 13:03

  本文选题：陶瓷　切入点：环氧树脂　出处：《电镀与涂饰》2015年22期

【摘要】：采用不同含量的Al_2O_3、ZrO_2、SiC、WC这4种陶瓷颗粒分别制备了陶瓷颗粒增强环氧树脂涂层(陶瓷/环氧复合涂层),测试了所制涂层的洛氏硬度与结合强度。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察拉伸试验后涂层断裂面的形貌,探讨了涂层的断裂失效方式和断裂机理。结果表明,4种陶瓷/环氧复合涂层的洛氏硬度均较纯环氧涂层高,达到77~107HR,呈现WC涂层Al2O_3涂层ZrO_2涂层SiC涂层的趋势。除了陶瓷颗粒本身的硬度,其与环氧树脂的相容性对涂层洛氏硬度的影响很大。适当的陶瓷颗粒加入量能提高涂层的结合强度,加入过多反而使结合力下降。涂层的气泡或孔隙等薄弱部位作为断裂源,在外应力的作用下形成宏观裂纹,裂纹沿着薄弱区域扩展并发生偏转,最终导致涂层的断裂脱落。
[Abstract]:The ceramic particle reinforced epoxy resin coating (ceramic / epoxy composite coating) was prepared by using different contents of Al2O3ZrO2SiCnWC ceramic particles. The Rockwell hardness and bonding strength of the coatings were tested.The fracture surface morphology of the coating after tensile test was observed by field emission scanning electron microscope (FESEM). The fracture failure mode and fracture mechanism of the coating were discussed.The results show that the Rockwell hardness of four kinds of ceramic / epoxy composite coatings is higher than that of pure epoxy coatings, reaching 77? 107HR. it shows the trend of WC coating, Al2O_3 coating, ZrO_2 coating, SiC coating.In addition to the hardness of ceramic particles, the compatibility of epoxy resin and ceramic particles has a great influence on the Rockwell hardness of the coating.The bonding strength of the coating can be improved by adding appropriate ceramic particles, but the bonding force decreases with the addition of too much ceramic particles.The weak parts of the coating such as bubbles or pores are used as the source of fracture and the macroscopic crack is formed under the action of external stress. The crack propagates along the weak area and deflects and finally results in the fracture of the coating.
【作者单位】： 水利部杭州机械设计研究所;水利机械及其再制造技术浙江省工程实验室;水利部产品质量标准研究所;
【基金】：浙江省科技计划项目(2013C31044);浙江省科技计划项目(2014C31156) 杭州市科技发展计划项目(20120433B35) 杭州西湖区十大科技专项(115411N007)
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

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本文编号：1705309