32、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
日期：25-02-21 时间：01:13 来源： 进口杀菌搪瓷钢板
32、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
4.3.3涂层形貌
试验使用光学显微镜观察了涂层的表面形貌，放大倍数为200X。结果所示：S2涂层平整，孔隙少且小；S3涂层平整，孔隙少且小；经过打磨的不锈钢基体，打磨留下条纹痕迹。
陶瓷涂层厚度约为150μm。总的来说 ，Si系涂层表面较为平整，涂层比较致密，孔隙呈近圆形、较少、分布比较均匀。表明在烧成制度下，Si系列的涂层熔融得比较充分，铺展均匀。
4.3.4硬度
试样的硬度是反映其耐磨性能的一个重要指标。试验分别选取了S2、S3 配方的涂层和1Cr18Ni9 不锈钢样片，使用2.5.6中所述方法测量各样片的硬度，每个样片选取5个点，求其平均值。
测试结果如表4-3所示。
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试样 |
不锈钢 |
S2 |
S3 |
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硬度/GPa |
1.82 |
6.61 |
6.34 |
表4-3可以看出，涂覆陶瓷涂层后的试样比1Cr18Ni9不锈钢基体具有更高的硬 度值，提高了2~3倍。这是出于配方SiO₂ 、Al₂O₃ 、MgO 、B₂O₃ 等组分在不锈钢基体 上形成了具有有效网络
结构的玻璃相，抵抗了外来压力，提高了材料的抗压能力。表面硬度的提高也表明不锈钢基体耐磨性能得到了改善。一般说来，形成网络的氧化物可提高涂层的硬度，如SiO₂ 、B₂O3等，
而Na₂O 、K₂O等使结构松弛的氧化物会使硬度降低。另外，试验所制备的陶瓷涂层显然没有普通的玻璃致密，微观上存在气孔和缺陷。这就是试验中涂层的硬度较石英玻璃的硬度低的原
因。
4.3.5热震试验
抗热震测试可以定性的反映涂层与基体的结合强度和涂层与基体热胀系数匹配 情况。试验选取S2和S3配方制备成涂层，将各涂层试样放入800℃炉中保温10min，然后取出，置于空气中冷
却，如此循环。各试样的热震测试结果如表44所示。
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试样 |
热冲击次数 |
涂层情况 |
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硅基S2 |
17 |
无裂纹，无剥落 |
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体系S3 |
17 |
无裂纹，无剥落 |
据表44可知，在经过17次热震循环之后，各试样涂层均无裂纹、无剥落，说明 制备的陶瓷涂层均与基体结合良好，抗热震性能优良。文献在不锈钢基体表面制备了SiO₂-ZrO₂-Al₂O₃-Cr₂O3涂层，在700℃、空冷的条
件下进行了热震试验，仅13 次，涂层已破坏；宋明明在1Cr18Ni9不锈钢基体上制备了SiO₂为主相的陶瓷涂层， 在800℃、空冷的条件下进行热震试验，热震次数不超过12次。本试验制备的陶瓷涂层热震性能良好，
明显优于文献]所报道涂层。
