热化学反应法制备Al2O3-13％TiO2陶瓷涂层及其性能研究

• 作者: 丁逸栋 刘朝辉 杨宏波 王飞 班国东
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 热化学反应法 陶瓷涂层 金属基体 高温氧化 抗热震性能 结合强度
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 215-222
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.45
• 字数: 6336字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.09.034

摘要

目的 研究Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层对金属基体的热防护性能.方法 以钠、钾混合硅酸盐溶液为粘结剂,添加 Al2O3、TiO2、MgO、SiO2等陶瓷骨料,采用热化学反应法在304不锈钢基体表面制备了Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层(记为 AT13).使用扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)对涂层的微观形貌、物相变化进行表征.在AT13涂层的基础上,预先喷涂金属Ni/Al过渡层,制备了AT13梯度涂层(记为AT13grade),综合比较分析了两种涂层在不同温度下固化后的结合强度,描述了涂层的高温氧化动力学曲线,对涂层的热震性能及失效机理进行了分析.结果 涂层在800 ℃烧结固化后,致密性较好,涂层与金属基体之间呈现冶金结合,TiO2发生了从锐钛相到金红石相的转变,α-Al2O3和金红石型TiO2是陶瓷涂层耐高温的主体晶相结构.经1200 ℃高温氧化后,梯度涂层和非梯度涂层的增重与空白试样相比分别减少了0.223 mg/cm2和0.155 mg/cm2.800 ℃热震试验时,梯度涂层和非梯度涂层的热震循环次数分别为17次和6次. 结论 在涂层与基体之间制备金属Ni/Al过渡层能增强涂层的结合强度,提高其抗氧化性能,缓解陶瓷材料与金属基体之间的热膨胀系数差异,提高涂层的抗热震性能.梯度结构的陶瓷涂层具有更好的热防护性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	丁逸栋	中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程系	6	82	4.0	6.0
2	刘朝辉	中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程系	40	260	9.0	15.0
3	杨宏波	中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程系	6	24	3.0	4.0
4	班国东	中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程系	5	78	4.0	5.0