④、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
日期：24-09-29 时间：01:30 来源： 进口杀菌搪瓷钢板
④、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
1.1.5氧化钛(TiO₂)系
钛的氧化物具有四种同质异构晶体：金红石型、板钛型和两种锐钛矿型。热喷涂常使用金红石型 TiO₂粉末，属于酸性氧化物，其他涂层制备工艺采用的晶体结构有所不同 。TiO₂ 具有良好的光学
性能、光化学性能、遮蔽着色性能等，故有许多关于TiO₂ 陶瓷涂层的研究，在防腐、半导体等领域均有诸多应用。
文献分别采用Sol-Gel法、料浆法和原子层沉积法在304不锈钢上制备得到了TiO₂涂层，所制备的TiO₂涂层呈蓝色，表面连续、均匀致密，无明显裂纹。在较弱的紫外光照强度下具有较好的光催化
性能，TiO₂涂层在碱性NaHCO₃溶液和酸性 NaCI 溶液中具有一定的光电化学效应和防腐蚀性能，在自清洁和光学薄膜领域有潜在的应用前景。
另外，以TiO₂为主要成分的TiO₂-Cr₂O₃ 、SiO₂-TiO₂-ZnO-CaO 等复合涂层也有诸多研究。
1.1.6莫来石(3Al₂O₃:2 SiO₂)陶瓷
莫来石(Mullite)是由 Al₂O₃和SiO₂组成的硅铝酸盐类陶瓷材料，是Al₂O₃-SiO₂二 元相图系统中最稳定的热力学晶相。莫来石的化学成分并不固定，化学组成介于 3Al₂O₃2SiO₂ 和2Al₂O₃SiO₂ 之间，
其烧成温度一般高于1200℃。其中，3Al₂O₃2SiO₂是研究最广泛的莫来石，其主要物理性能如表1-1所示。
表1-1莫来石的物理性能
|
密度/gcm³ |
熔点/℃ |
莫氏硬度 |
热膨胀系数/×10-%K- |
比热容Jg¹.K-¹ |
热导率
|
介电常数 |
|
600℃ |
1200℃ |
|
3.16 |
1810~1830 |
6~7 |
4.5（20~1300℃） |
0.733（20~800℃） |
3.81 |
3.433 |
5~7 |
莫来石具有优良的特性，如耐磨损、耐高温、抗氧化、高温强度大、抗热震性能 较好等优异性能，已在工业领域得到广泛应用。
但关于在金属基体上制备莫来石陶瓷涂层的研究，国内外却少有报道。安宇龙等采用等离子喷涂工艺在 1Cr18Ni9Ti 不锈钢上获得莫来石/SiO₂ 涂层，涂层主要由莫来石、石英和非晶玻璃相构成，
微观形貌良好，表面显微硬度较高，但对制备工艺和高温氧化等性能的研究并不多。何飞等利用溶胶-凝胶法在Ni基高温合金表面涂覆了莫来石陶瓷涂层，高温氧化试验表明制备的莫来石涂层抗
1000℃高温氧化性能优良，涂层能够承受800℃热循环20次，抗热震性能良好。
目前，高性能陶瓷涂层制备的原材料已经得到了很大的拓宽，不局限于某一类材料，也不局限于金属、无机非金属。选择用何种原材料主要是依据制备的涂层需要的性能，基体材料，所用工艺
以及经济方面的因素等。
