⑨、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
日期:24-10-23 时间:11:27 来源: 进口杀菌搪瓷钢板
⑨、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
1.3.3溶胶-凝胶法特点及研究现状
采用溶胶-凝胶法制备陶瓷涂层具有许多独特的优点,如:反应温度较低,调节成分容易,能制备高纯度、高均质涂层,工艺简便,耗能少,成本低等,而且可以在远低于陶瓷烧结温度
下获得致密的高质量涂层,因而已发展成为当今材料科学最活跃的课题之一。应用溶胶-凝胶法在金属基体上制备的陶瓷涂层种类很多,如SiO₂、TiO₂、ZrO₂、SiO₂-AlO₃、SiOp-Zn0等。
厦门大学G.X.Shen等采用Sol-Gel法在316L不锈钢上制备了纳米TiO₂涂层,覆有纳米TiO₂涂层的基体材料,其抗腐蚀性能得到了很大的提高。J.Masalski 等采用溶胶-凝胶法在316不锈钢上
制备得到了双层的、四层的、六层的Al₂O₃涂层。涂层约为2~3 um厚,是无定型结构。在500~850℃范围内,烧结温度越高,电绝缘性越好。500℃烧结得到的陶瓷涂层能更有效的预防小
孔腐蚀。曾爱香、唐绍裘利用溶胶-凝胶在不锈钢基体上制备了3SiO₂-2Al₂O₃ 陶瓷涂层,烧结温度为600℃。该涂层在900℃下氧化8h 后,质量增加比无涂层不锈钢低5~6倍,抗氧化性能
较好。李澄、黄明珠等采用溶胶-凝胶法以TEOS和水合硝酸铝为原料制备了复合溶胶,对制备条件进行了研究,并用上述溶胶在不锈钢基体上制备了SiO₂-Al₂O₃复合氧化物薄膜。结果表
明,溶胶在适当组成时薄膜具有良好的完整,当硝酸铝含量过高时溶胶和凝胶的均匀性受到影响。
目前,溶胶-凝胶法制备陶瓷涂层仅广泛应用于玻璃基板,在不锈钢等金属基板上的应用尚少,且缺乏对涂层的显微结构和高温抗氧化性能详细研究和测试。
1.4料浆法概述
1.4.1料浆法及其特点
料浆法主要利用基体对浆料的粘附使浆料附着在基体上,是一种工艺相对简单、对设备要求低的金属基陶瓷涂层制备方法。料浆法的基本过程是,在涂层原料中加入水、胶黏剂等,制成
粘度合适、浓度适当的浆料,然后使用涂覆或浸渍提拉的方法将浆料均匀施于基体之上,阴干后经过高温熔烧,使发生交互作用,从而制备得到金属基陶瓷涂层。搪瓷技术是该种方法的
一个代表。
料浆法制备金属基陶瓷涂层,涂层与基体间的结合主要有机械结合、冶金结合、物理结合和化学结合,涂层与基体间结合良好。选用不同的陶瓷原料,可在金属表面制备得到高温抗氧化
涂层、耐蚀耐磨涂层、热障涂层等,适于不同成分涂层的制备。料浆法制备陶瓷涂层,工艺简单、成本低,容易实现工业化生产。
料浆法制备金属基陶瓷涂层的优点有:(1)方便在零件局部涂覆涂层、局部修复涂层;(2)可用比较简单的方法制备得到复杂的多组分涂层;( 3 )适合几何形状复杂的零部件涂覆,且不需昂
贵的设备、不需在保护气氛中加热;(4)对具有大型平面的零件涂覆十分方便等。