金屬基高溫耐磨陶瓷涂層的制備與研究(專業(yè)版)
【正文】 20m時(shí),涂層的耐磨性能隨著骨料顆粒粒徑的增大反而變差.選用SiC骨料粒徑為20m,骨料的加入量分別為涂層總量的10,15,20,25,30,35,40,45(wt%)進(jìn)行了試驗(yàn),測(cè)定的涂層耐磨性能與骨料加入量的關(guān)系示于圖5.從圖5中可以看出,當(dāng)涂層中的骨料含量amp。lt。gt。30%時(shí),涂層的磨蝕量隨著骨料含量的增加而減少,當(dāng)涂層中的骨料含量amp。20m時(shí),涂圖4不同粒徑骨料與涂層的耐磨性aggregatesofdifferentparticlesize層的磨蝕量隨著骨料顆粒直徑的增大而逐漸減少,涂層的耐磨性能增強(qiáng),當(dāng)SiC骨料的粒徑為20m時(shí),涂層的磨蝕量最少,耐磨性達(dá)到最好,當(dāng)骨料的粒徑amp。gt。lt。30%時(shí),涂層的磨蝕量著則隨著骨料的含量的增加而加大,在骨料含量30%時(shí)整個(gè)涂層體系的耐磨性能達(dá)到最好.分析原因:由于涂層中SiC骨料的加入量不同,形成的涂層內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有差別,這使它們?cè)谀p時(shí)的失效,骨料的周?chē)休^多的粘結(jié)劑,形成的涂層如圖6(A).由于復(fù)合涂層中膠粘劑的硬度遠(yuǎn)低于骨料硬度,磨損中膠粘劑的中國(guó)陶瓷IcHl}cBmtcs2oo8(~)期ill~i59中國(guó)陶瓷2008年第3期{:}艟wt圖5骨料加入量與涂層耐磨性aggregatesofdifferentcontent圖6骨料含量和涂層的結(jié)構(gòu)示意differentaggregatescontent磨損速度快于骨料,使得骨料突出于涂層表面,形成硬質(zhì)點(diǎn),骨料比例小時(shí),則涂層中的硬質(zhì)點(diǎn)少,因而涂層耐磨性差,磨損量較大。在540~C到750~C破區(qū)間內(nèi),涂層中的金屬鋁開(kāi)始被氧化生成Al,O,但由于結(jié)構(gòu)水的進(jìn)一步減少,增重緩慢,此時(shí)鋁的氧化添補(bǔ)了涂層中的缺陷,涂,鋁的氧化加劇,涂層中的硅酸鹽網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被壞,涂層防護(hù)作用逐漸失效.從熱分析可知,粘結(jié)劑和陶瓷物料可以在高溫下保持較好的穩(wěn)定性,750C以下高溫環(huán)境中持續(xù)工作而不破壞,熱震測(cè)試在400℃對(duì)涂層試樣水冷循環(huán)10次,涂層形貌仍然完好.在實(shí)際的涂料配置中,采用工業(yè)碳化硅為涂料的骨料,研究了碳化硅的粒徑,添加量等因素對(duì)涂層耐磨性能的影響.,10m,14m,20m,28m,40m,比例(25wt%)制成涂層試樣,測(cè)定的SiC粒徑與涂層磨損量的關(guān)系如圖4所示:從圖4中可以看出,當(dāng)骨料的粒徑amp。隨著骨料加入量的增加,骨粒周?chē)羞m量的粘結(jié)劑,且涂層的內(nèi)部缺陷(如氣孔等)大大減少,涂層的硬度較高,磨損主要發(fā)生在較硬的骨料上,磨損主要表現(xiàn)在骨料顆粒的脫落,涂層的耐磨性取決于結(jié)合劑的粘結(jié)強(qiáng)度,粘結(jié)強(qiáng)度高時(shí)涂層的磨～臨界比例后,隨著骨料加入量的增多,膠粘劑不能充分浸潤(rùn)骨料的表面,使得骨料與粘結(jié)劑的結(jié)合強(qiáng)度降低,骨料在外力作用下易脫落,在涂層表面形成缺陷,如圖6(c)所示,:骨料的加入量有一臨界值,即骨料所形成的空隙恰好能由粘結(jié)劑完全填充時(shí)的骨料的量,如圖6(B),當(dāng)骨料的加入量達(dá)到此值時(shí),涂層具有最佳的耐磨性能.
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