爆炸喷涂制备二氧化硅包覆磷光粉复合发光涂层工艺及性能研究
发布时间：2021-10-23 05:23
将高铝青铜合金（Cu-14Al-X）优异的耐磨蚀性能和长余辉材料（SrAl2O4:Eu2+,Dy3+）的发光性能相结合,通过爆炸喷涂方式制备的新型自敏检测涂层,可以通过手持紫外灯照射,实时监测设备和工件表面的磨损腐蚀情况,是一种具有耐磨蚀防护和检测效果的新型功能涂层。高铝青铜合金由于优异的力学性能和耐磨蚀性能已经被广泛的应用在加工制造、海洋防护、汽车生产等领域。长余辉材料铝酸锶的掺杂不但能提高高铝青铜合金涂层的耐磨蚀性能,也赋予了涂层发光检测功能。但是在爆炸喷涂工艺中喷焰的热效应和高动能会造成铝酸锶粉末发光猝灭,此外发光材料铝酸锶本身耐水性差的缺点,会严重影响到复合发光涂层的发光指示效果和耐腐蚀性能。本课题采用溶胶-凝胶法在长余辉材料铝酸锶粉体表面制备SiO2包覆膜层,以改善发光粉末的耐水性,降低铝酸锶颗粒在制备过程中的猝灭,系统的研究SiO2包覆前后以及SiO2包覆量对复合涂层力学性能、发光指示功能和摩擦磨损性能的影响,分析不同SiO2包覆量下复合涂层在酸、碱、盐溶液中的电化学特性和耐腐蚀性能。主要研究结果如下:1.通过溶胶-凝胶法改变正硅酸四乙酯在前驱体的配比,在铝酸锶粉体表面制备...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SrAl2O4:Eu2+,Dy3+粉末电镜形貌
爆炸喷涂制备二氧化硅包覆磷光粉复合发光涂层工艺及性能研究14基体选择45#钢，经过线切割，10mm×10mm×10mm的小方块作为腐蚀试样基体，φ20×5mm为摩擦试样的基体，先用丙酮去除表面油污，再用砂纸对表面进行打磨抛光。图2.2Cu-14Al-X粉末形貌表2.1高铝青铜粉末化学成分(质量分数,%）CuAlMnNiCoFeCu-14Al-X70~8012~140.8~2.00.5~2.00.5~2.52.0~4.0余量2.2.3实验设备本次实验中涉及的设备如表2.2中所列。表2.2实验设备设备名称生产厂家设备型号激光粒度分析仪英国马尔文仪器有限公司Mastesizar2000电子天平上海梅特勒MS105DU金相抛光机上海富月测试仪器有限公司MP-2金相显微镜上海光学仪器厂4XC恒温磁力搅拌器巩义市予华仪器有限责任公司DF-101SPH计梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司FE-20马弗炉深圳市科晶智达科技有限公司KSL1100X真空干燥箱上海申贤恒温设备厂DZF-6020场发射扫描电子显微镜美国FEI公司Quanta450FEG
爆炸喷涂制备二氧化硅包覆磷光粉复合发光涂层工艺及性能研究16图2.3溶胶-凝胶包覆铝酸锶流程图2.4爆炸喷涂制备发光复合涂层将0%、5%、10%、15%、20%SiO2包覆后的铝酸锶粉末分别与高铝青铜粉末以3:7的体积比混合，将混合后的粉末放入三维涡轮混料机内搅拌4小时。并且对45#钢基体进行粗磨、喷砂等预处理，增加表面粗糙度。在涂层制备前，先将混合好的粉末放入150-200℃的红外线烘干炉中烘干40分钟，进行预处理。本实验使用的爆炸喷涂设备是兰州理工大学从白俄罗斯АДМ科学工程研究所引进的AДM-4Д型，由冷却设备、送气装置、空气压缩装置、喷涂设备和控制器组成。实验采用乙炔和氧气作为燃烧气体，氮气为送粉气体，喷涂距离为150mm，氧燃比选择1:3，喷涂频率为3.9Hz。2.5检测与分析2.5.1显微硬度测试通过HBRVU-187.5型布洛维硬度计分别检测5%、10%、15%、20%SiO2包覆铝酸锶的粉末硬度，以及通过爆炸喷涂制备后发光复合涂层的硬度。每个工艺条件下分别选择3个区域进行测量，每次测量取15个点，去掉最大值与最小值后，求取数据的平均值。2.5.2松装密度检测选用漏斗法霍尔流量计测定5%、10%、15%、20%SiO2包覆工艺下铝酸锶和高铝青铜粉末的松装密度标准。在漏斗中放入50g待测粉末，用秒表测试粉末下落时间，每种粉末测试3次，根据公式求取粉末流动性的平均值，对每次接收槽中的粉末进行称重，将重量除以接收槽的体积求得松装密度，多次求取算得平均值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合材料框架胶接接头超声检测研究[J]. 冯君伟,钱云翔,汪丽丽,郑金华,盛涛,刘建波. 中国胶粘剂. 2020(03)
[2]X射线无损检测技术的防护研究[J]. 李程,刘俊华,谭轶童,郭磊,赵学风,李义仓,廖强强. 电器工业. 2020(Z1)
[3]爆炸喷涂高铝青铜磷光自敏发光复合涂层及其摩擦学性能[J]. 李文生,赵文杰,何玲,胡春霞,唐丽芳. 中国有色金属学报. 2019(07)
[4]Cu-Al-Ni-Fe-Mn铝青铜固溶加二级时效工艺的试验研究[J]. 程飘,纪嘉明,吴晶,孟国萃. 热加工工艺. 2019(02)
[5]YAG荧光粉的表面改性及其发光和热/湿劣化性能研究[J]. 王富强,王乐,张宏,陈如标,郑紫珊. 中国计量大学学报. 2018(02)
[6]压力容器制造过程中无损检测的应用[J]. 王领楠. 科技资讯. 2018(08)
[7]热喷涂高铝青铜-Ni60复合涂层的制备及表征[J]. 李东强,曾鹏,谢光荣,段水旺. 电镀与涂饰. 2017(14)
[8]氧化石墨烯改性自润滑耐磨涂层的组织与耐磨机理[J]. 田浩亮,郭孟秋,王长亮,汤智慧,魏世丞,徐滨士. 稀有金属材料与工程. 2017(07)
[9]超音速等离子高铝青铜磷光粒子复合发光涂层的性能研究[J]. 吕叶,李文生,何玲,杨效田,杜连超,王福全. 功能材料. 2016(01)
[10]高铝青铜磷光复合冷喷涂层的发光及摩擦磨损性能[J]. 杜连超,李文生,何玲,杨效田,吕叶,王福全,安国升,冯力. 表面技术. 2015(08)
本文编号：3452554
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SrAl2O4:Eu2+,Dy3+粉末电镜形貌
爆炸喷涂制备二氧化硅包覆磷光粉复合发光涂层工艺及性能研究14基体选择45#钢，经过线切割，10mm×10mm×10mm的小方块作为腐蚀试样基体，φ20×5mm为摩擦试样的基体，先用丙酮去除表面油污，再用砂纸对表面进行打磨抛光。图2.2Cu-14Al-X粉末形貌表2.1高铝青铜粉末化学成分(质量分数,%）CuAlMnNiCoFeCu-14Al-X70~8012~140.8~2.00.5~2.00.5~2.52.0~4.0余量2.2.3实验设备本次实验中涉及的设备如表2.2中所列。表2.2实验设备设备名称生产厂家设备型号激光粒度分析仪英国马尔文仪器有限公司Mastesizar2000电子天平上海梅特勒MS105DU金相抛光机上海富月测试仪器有限公司MP-2金相显微镜上海光学仪器厂4XC恒温磁力搅拌器巩义市予华仪器有限责任公司DF-101SPH计梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司FE-20马弗炉深圳市科晶智达科技有限公司KSL1100X真空干燥箱上海申贤恒温设备厂DZF-6020场发射扫描电子显微镜美国FEI公司Quanta450FEG
爆炸喷涂制备二氧化硅包覆磷光粉复合发光涂层工艺及性能研究16图2.3溶胶-凝胶包覆铝酸锶流程图2.4爆炸喷涂制备发光复合涂层将0%、5%、10%、15%、20%SiO2包覆后的铝酸锶粉末分别与高铝青铜粉末以3:7的体积比混合，将混合后的粉末放入三维涡轮混料机内搅拌4小时。并且对45#钢基体进行粗磨、喷砂等预处理，增加表面粗糙度。在涂层制备前，先将混合好的粉末放入150-200℃的红外线烘干炉中烘干40分钟，进行预处理。本实验使用的爆炸喷涂设备是兰州理工大学从白俄罗斯АДМ科学工程研究所引进的AДM-4Д型，由冷却设备、送气装置、空气压缩装置、喷涂设备和控制器组成。实验采用乙炔和氧气作为燃烧气体，氮气为送粉气体，喷涂距离为150mm，氧燃比选择1:3，喷涂频率为3.9Hz。2.5检测与分析2.5.1显微硬度测试通过HBRVU-187.5型布洛维硬度计分别检测5%、10%、15%、20%SiO2包覆铝酸锶的粉末硬度，以及通过爆炸喷涂制备后发光复合涂层的硬度。每个工艺条件下分别选择3个区域进行测量，每次测量取15个点，去掉最大值与最小值后，求取数据的平均值。2.5.2松装密度检测选用漏斗法霍尔流量计测定5%、10%、15%、20%SiO2包覆工艺下铝酸锶和高铝青铜粉末的松装密度标准。在漏斗中放入50g待测粉末，用秒表测试粉末下落时间，每种粉末测试3次，根据公式求取粉末流动性的平均值，对每次接收槽中的粉末进行称重，将重量除以接收槽的体积求得松装密度，多次求取算得平均值。
【参考文献】：
期刊论文
[1]复合材料框架胶接接头超声检测研究[J]. 冯君伟,钱云翔,汪丽丽,郑金华,盛涛,刘建波. 中国胶粘剂. 2020(03)
[2]X射线无损检测技术的防护研究[J]. 李程,刘俊华,谭轶童,郭磊,赵学风,李义仓,廖强强. 电器工业. 2020(Z1)
[3]爆炸喷涂高铝青铜磷光自敏发光复合涂层及其摩擦学性能[J]. 李文生,赵文杰,何玲,胡春霞,唐丽芳. 中国有色金属学报. 2019(07)
[4]Cu-Al-Ni-Fe-Mn铝青铜固溶加二级时效工艺的试验研究[J]. 程飘,纪嘉明,吴晶,孟国萃. 热加工工艺. 2019(02)
[5]YAG荧光粉的表面改性及其发光和热/湿劣化性能研究[J]. 王富强,王乐,张宏,陈如标,郑紫珊. 中国计量大学学报. 2018(02)
[6]压力容器制造过程中无损检测的应用[J]. 王领楠. 科技资讯. 2018(08)
[7]热喷涂高铝青铜-Ni60复合涂层的制备及表征[J]. 李东强,曾鹏,谢光荣,段水旺. 电镀与涂饰. 2017(14)
[8]氧化石墨烯改性自润滑耐磨涂层的组织与耐磨机理[J]. 田浩亮,郭孟秋,王长亮,汤智慧,魏世丞,徐滨士. 稀有金属材料与工程. 2017(07)
[9]超音速等离子高铝青铜磷光粒子复合发光涂层的性能研究[J]. 吕叶,李文生,何玲,杨效田,杜连超,王福全. 功能材料. 2016(01)
[10]高铝青铜磷光复合冷喷涂层的发光及摩擦磨损性能[J]. 杜连超,李文生,何玲,杨效田,吕叶,王福全,安国升,冯力. 表面技术. 2015(08)
本文编号：3452554
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3452554.html
