金属基体耐高温耐磨损陶瓷涂层

发布时间：2023-11-23 20:38

　　在热能工程中,经常面临锅炉内壁由于煤灰颗粒长时间冲刷及高温腐蚀作用使锅炉需要定期停炉维修的问题,给企业及用户带来巨大的经济损失。众多研究表明,研究一种金属基体耐高温、耐磨损、耐腐蚀的陶瓷涂层可以保护炉壁和管道,延长锅炉的使用寿命。陶瓷涂层具有耐高温、硬度大、耐腐蚀等优越性能,若能与金属材料的强韧可加工性、导热性等结合起来,将广泛应用于工业、航天、船舶、能源材料等众多高科技领域。本文主要研究金属基体耐高温耐磨损陶瓷涂层。陶瓷涂层主要由三部分组成,分别是陶瓷骨料(Al₂O₃、SiO₂及SiC)、辅助材料(Cr₂O₃、MgO、高岭土、Al粉)、无机粘结剂(硅酸钠)。本文首先研究了陶瓷涂层各粉体最佳加入量。分别采用改变加料比和正交实验法对骨料及辅助材料的加入量进行研究,并综合抗热震性及耐磨性结果来确定粉体的最佳加入量。最终得到当骨料Al₂O₃、SiO₂及SiC的加入量为1:3:1时,辅助材料Cr₂O...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 陶瓷涂层介绍及发展现状
    1.3 陶瓷涂层的应用领域
        1.3.1 在锅炉产业中的应用
        1.3.2 在航空航天领域的应用
        1.3.3 在刀具产业中的应用
        1.3.4 在船舶防腐中的应用
    1.4 陶瓷涂层的制备方法
        1.4.1 高温自蔓延法
        1.4.2 物理气相沉积法
        1.4.3 化学气相沉积法
        1.4.4 激光熔覆法
        1.4.5 热喷涂法
        1.4.6 热化学反应法
        1.4.7 料浆涂刷法
    1.5 陶瓷涂层与金属基体粘结机理
        1.5.1 机械作用
        1.5.2 化学键作用
        1.5.3 扩散钉扎作用
        1.5.4 化学键作用
    1.6 本文拟展开的研究工作
第2章 实验方法及制备过程
    2.1 实验材料及实验设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 陶瓷涂层的制备过程
        2.2.1 金属基体预处理过程
        2.2.2 涂层材料的选取
        2.2.3 粉体材料的处理过程
        2.2.4 料浆的涂刷过程
        2.2.5 涂层固化及升温过程
    2.3 陶瓷涂层的表征方法
        2.3.1 抗热震性能的测试
        2.3.2 喷砂法测试涂层的耐磨性能
        2.3.3 涂层的物相分析
        2.3.4 涂层耐腐蚀性能测试
        2.3.5 涂层的硬度测试
第3章 钢基耐高温耐磨损陶瓷涂层配方的研究
    3.1 陶瓷主体骨料的研究
    3.2 陶瓷主体骨料加入量的确定
    3.3 辅助材料加入量的确定
    3.4 胶黏剂加入量的确定
    3.5 粗SiC加入量对涂层耐磨性的影响
    3.6 本章小结
第4章 最佳配比涂层的性能表征
    4.1 涂层的抗热震性能测试
    4.2 涂层的物相分析
    4.3 涂层表面形貌分析
    4.4 涂层耐腐蚀性测试
    4.5 梯度刷涂涂层耐磨性及硬度的研究
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
致谢
参考文献



本文编号：3866167