氧化鋁陶瓷涂層的孔隙率與耐腐蝕性
2019-7-26 6:49:25點(diǎn)擊：
陶瓷材料具有高熔點(diǎn)、高硬度、高剛度及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，然面其抗彎強(qiáng)度低、韌性差在很大程度上影響了其應(yīng)用。為改善其脆性，通常以陶瓷復(fù)臺(tái)材料形式出現(xiàn)，但傳統(tǒng)的陶瓷復(fù)合材料的韌性仍不夠。采用熱噴涂技術(shù)在金屬表面上制備陶瓷涂層，將其特點(diǎn)與金屬材料的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，獲得各種功能的涂層，正在成為當(dāng)代復(fù)合材料領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。
本文分別采用低壓等離子(LPPS).普通大氣等離子(APS)和帶Laval噴嘴的大氣等離子噴涂(L-APS)方法制備了氧化鋁 涂層，并對(duì)APS和LAPS噴涂時(shí)粒子溫度和速度進(jìn)行了表征。對(duì)三種涂層的顯微組織結(jié)構(gòu)、相組成、硬度和結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了分析和比較，并對(duì)三種氧化鋁涂層的千摩擦磨損性能及在HCI溶液中的腐蝕行為進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
三種涂層經(jīng)硅樹脂封孔后在5 mass %HCl溶液中500h腐蝕結(jié)果表明, AbO3涂層在HCI路液中都發(fā)生了腐蝕，不同的氧化鋁涂層有不同的腐蝕特性，對(duì)基體的防護(hù)效果也有很大不同。LPPS氧化鋁涂層具有較低的孔隙率，涂層的耐蝕性能較好，但封孔劑不能進(jìn)入細(xì)小孔院中，500h腐蝕后，介質(zhì)通過細(xì)小孔除進(jìn)入基體中，使基體材料失去涂層承載能力: APS氧化鋁涂層的孔隙率高，封孔劑仍不能對(duì)孔隙起作用，500h 腐蝕后，介質(zhì)容易通過相對(duì)教大的孔除進(jìn)入基體中，使基體發(fā)生腐蝕:而L-APS氧化鋁涂層具有良好的抗腐蝕性能，可能是由于封孔劑能夠進(jìn)入相對(duì)較大的孔隙中，延緩介質(zhì)進(jìn)入基體中,使涂層在腐蝕500h后仍具有良好的抗腐蝕性能。
本文分別采用低壓等離子(LPPS).普通大氣等離子(APS)和帶Laval噴嘴的大氣等離子噴涂(L-APS)方法制備了氧化鋁 涂層，并對(duì)APS和LAPS噴涂時(shí)粒子溫度和速度進(jìn)行了表征。對(duì)三種涂層的顯微組織結(jié)構(gòu)、相組成、硬度和結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了分析和比較，并對(duì)三種氧化鋁涂層的千摩擦磨損性能及在HCI溶液中的腐蝕行為進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
氧化鋁陶瓷涂層的微觀組織分析表明，LPPS 氧化鋁涂層結(jié)構(gòu)均勻，涂層致密，孔隙辜低于2%，涂層的顯微硬度較高。噴涂過程中基體溫度較高，徐層中存在較大的殘余應(yīng)力，涂層的結(jié)合強(qiáng)度較低: APS氧化鋁涂層的孔隙率較高，孔際也較大，涂層的結(jié)合強(qiáng)度較高: L-APS氧化鋁涂層孔隙率達(dá)到10%以上,孔徑超過30μm涂層的硬度和結(jié)合強(qiáng)度均較低。兩種大氣等離子噴涂中粒子溫度相近，但LAPS的粒子速度遠(yuǎn)低于APS,因此L-APS涂層的結(jié)合強(qiáng)度低，孔除率高。
三種涂層經(jīng)硅樹脂封孔后在5 mass %HCl溶液中500h腐蝕結(jié)果表明, AbO3涂層在HCI路液中都發(fā)生了腐蝕，不同的氧化鋁涂層有不同的腐蝕特性，對(duì)基體的防護(hù)效果也有很大不同。LPPS氧化鋁涂層具有較低的孔隙率，涂層的耐蝕性能較好，但封孔劑不能進(jìn)入細(xì)小孔院中，500h腐蝕后，介質(zhì)通過細(xì)小孔除進(jìn)入基體中，使基體材料失去涂層承載能力: APS氧化鋁涂層的孔隙率高，封孔劑仍不能對(duì)孔隙起作用，500h 腐蝕后，介質(zhì)容易通過相對(duì)教大的孔除進(jìn)入基體中，使基體發(fā)生腐蝕:而L-APS氧化鋁涂層具有良好的抗腐蝕性能，可能是由于封孔劑能夠進(jìn)入相對(duì)較大的孔隙中，延緩介質(zhì)進(jìn)入基體中,使涂層在腐蝕500h后仍具有良好的抗腐蝕性能。
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