工業(yè)純銅陶瓷/滲鋁復(fù)合涂層制備及耐磨性

在工業(yè)純銅表面分別用料漿法和熱化學(xué)反應(yīng)法制備陶瓷涂層,陶瓷涂層骨料為al2o3、tio2和zno,粘接劑為鈉水玻璃。研究了該涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度、涂層的抗熱震性能、耐磨性,用sem觀察了涂層表面和截面的形貌。用x射線衍射法分析了涂層的相組成。結(jié)果表明,熱化學(xué)反應(yīng)法制備的陶瓷涂層熱固化后,涂層內(nèi)有nial2o4、al2sio5新相,且這些新相增加了涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。熱化學(xué)反應(yīng)法制備的陶瓷涂層磨粒磨損和粘著磨損的相對耐磨性分別是基體的11.26倍和7.97倍。

以碳鋼板為基板材料,通過表面滲鋁和高溫化學(xué)反應(yīng)在其表面形成復(fù)合保護(hù)涂層。研究了反應(yīng)層厚度與反應(yīng)溫度、時間之間的關(guān)系,并用光學(xué)顯微鏡、xrd對涂層形貌、相組成進(jìn)行了表征。實(shí)驗結(jié)果表明:反應(yīng)產(chǎn)物層厚度隨反應(yīng)溫度、時間的增加而增加;復(fù)合涂層由過渡層和反應(yīng)產(chǎn)物層組成,過渡層組成為fe3al及少量fe2al5、fe14al86、al2o3,反應(yīng)產(chǎn)物層組成為tib2、mgo和少量的mg2tio4、mg2b2o5、fe3al、feal、ti2b5。

目的:對自行研制的納米tio2陶瓷涂層直絲托槽耐磨性進(jìn)行測試,并與國產(chǎn)普通金屬直絲托槽進(jìn)行比較。方法:選取納米tio2陶瓷涂層直絲托槽與國產(chǎn)普通金屬直絲托槽各5付,測試比較弓絲拉伸前后托槽表面光潔度、托槽-弓絲摩擦力,評估托槽耐磨性。結(jié)果:納米tio2陶瓷涂層直絲托槽較國產(chǎn)普通金屬直絲托槽耐磨性好,弓絲拉伸前后托槽表面光潔度、托槽-弓絲摩擦力無明顯改變。結(jié)論:納米tio2陶瓷涂層直絲托槽具有良好耐磨性,可以滿足口腔正畸臨床需要。

采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、x射線衍射及能譜分析對純銅表面送粉激光熔覆制備的銅合金涂層進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,涂層與基體為冶金結(jié)合,無氣孔、裂紋等缺陷,涂層稀釋率極低,銅合金涂層在凝固過程中通過液相分離形成大量均勻彌散分布的細(xì)小球形分離相、富含銅的固溶體和少量大塊分離相聚集體;細(xì)小分離相的平均直徑小于5μm,分離相由富含fe、co、mo的多元金屬硅化物組成。富含銅固溶體的硬度為280hv0.1,大塊分離相聚集體的硬度為510hv0.1。磨損試驗結(jié)果表明,激光熔覆涂層的耐磨性較純銅基體有顯著提高。

采用等離子噴涂al-fe2o3復(fù)合粉的方法制備陶瓷基復(fù)合材料涂層。利用x射線衍射儀、掃描電鏡和透射電鏡觀察分析涂層的顯微組織,并測定了涂層的結(jié)合強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性能。結(jié)果表明,al-fe2o3復(fù)合粉在等離子噴涂過程中發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成了feal2o4、α-fe和γ-al2o3相。透射電鏡分析表明,所制備的復(fù)合涂層呈現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)的顯微組織,其中幾十到幾百納米的球狀α-fe和γ-al2o3晶粒均勻地分散在等軸狀和柱狀的feal2o4納米晶基體上。與傳統(tǒng)的單相微米al2o3涂層相比,復(fù)合涂層的結(jié)合強(qiáng)度、韌性和耐磨性明顯提高,其原因主要是復(fù)合涂層為納米結(jié)構(gòu)并且存在塑性金屬相fe。

采用熱化學(xué)反應(yīng)法在q235鋼表面制備al2o3基陶瓷涂層,對涂層的形貌、涂層與基體的結(jié)合力、涂層的耐磨性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,陶瓷涂層在600℃固化時有新相產(chǎn)生,增強(qiáng)了涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度;陶瓷涂層比較均勻且致密,涂層與基體之間已無明顯界限;al2o3基陶瓷涂層提高了q235鋼的耐磨性。

將微米、亞微米、納米3種尺寸級別的al2o3粉分別與ni基自熔性合金制成復(fù)合粉后,用氧乙炔焰熱噴焊工藝制備了復(fù)合涂層,研究了al2o3的加入量、al2o3的尺寸對耐磨性的影響,結(jié)果表明,al2o3的加入可有效地提高涂層的耐磨性,大顆粒的al2o3需加入較多的量,在較高載荷的磨損條件下,微米al2o3復(fù)合涂層具有最佳耐磨性。

研究了硅鋁錫三元復(fù)合涂層作為氧擴(kuò)散阻擋層對鈦-瓷結(jié)合強(qiáng)度的影響。通過測量復(fù)合溶膠的粘度對溶膠的穩(wěn)定性進(jìn)行評價,并進(jìn)一步優(yōu)選出與純鈦熱膨脹系數(shù)匹配的復(fù)合溶膠的成分,采用電化學(xué)工作站對涂層處理后鈦試樣在人工唾液中的耐腐蝕性能進(jìn)行評價,研究了涂層處理對鈦試樣的耐腐蝕性能的影響。結(jié)果表明:復(fù)合溶膠中sio2含量較高時,復(fù)合溶膠粘度上升較快,凝膠時間短。n(si):n(al):n(sn)=1:1:3的復(fù)合溶膠的熱膨脹系數(shù)為9.09×10-6℃-1,與鈦的熱膨脹系數(shù)相匹配。300℃處理獲得的復(fù)合涂層主晶相為sno,同時涂層表面局部存在微米級的裂紋。涂層處理可明顯改善人工唾液腐蝕環(huán)境中鈦的耐腐蝕性和鈦-瓷結(jié)合強(qiáng)度的耐久性。中性與中性含氟人工唾液浸泡對鈦-瓷結(jié)合強(qiáng)度沒有明顯影響。而ph=3/[f-]=100mg/l的人工唾液對鈦的腐蝕最嚴(yán)重,浸泡30d后鈦-瓷結(jié)合強(qiáng)度由浸泡前的45mpa下降到34mpa。

采用dta,xrd,sem等測試方法,研究了高耐磨玻璃陶瓷的主晶相選擇及晶核劑選擇,并確定了高耐磨玻璃陶瓷的化學(xué)組成,所制備的耐磨玻璃陶瓷組織致密,晶粒細(xì)小、均勻,主晶相為透輝石camg(sio3)2,次晶相為少量的硅灰石βcasio4。

為了說明耐磨陶瓷涂料的耐磨性,和利斯公司做了對比實(shí)驗。常溫耐磨陶瓷涂料的耐磨性能是16mn鋼的9倍、65mn鋼的8倍、耐火澆注料的45倍,由于水泥行業(yè)設(shè)備使用的環(huán)境復(fù)雜,粉塵高速沖刷相互摩擦產(chǎn)生很多熱量,所以使用溫度大多在100-300℃之內(nèi),原料燒結(jié)和熟料輸送系統(tǒng)的溫度更高。這時候耐磨陶瓷涂料的優(yōu)越性就充分了表現(xiàn)出來,根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)可知隨著使用溫度的提高耐磨陶瓷涂料的耐磨性能變化很小。

涂層涂覆以防止海水以及微生物腐蝕技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于艦船防腐研究中,金屬陶瓷復(fù)合涂層具有優(yōu)越的耐腐蝕性能。本文綜述金屬陶瓷涂層在艦船防腐技術(shù)中的應(yīng)用,總結(jié)金屬陶瓷在防腐應(yīng)用過程中能夠影響其性能的涂層層數(shù)、涂層組成、涂層厚度及噴涂技術(shù)等關(guān)鍵因素,并歸納未來金屬陶瓷發(fā)展的研究關(guān)鍵,為之后金屬陶瓷在艦船防腐技術(shù)中的應(yīng)用研究提供依據(jù)。

工業(yè)純銅

采用納米鋁熱體系制備了陶瓷復(fù)合鋼管,研究了納米鋁熱劑中添加4%na2b4o7+2%、4%、6%、8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))納米sio2對其組織性能的影響。xrd分析結(jié)果表明,陶瓷層主相為α-al2o3和feal2o4,雜相為al2sio5和b2o3;金相顯微鏡和sem觀察表明,α-al2o3枝晶較細(xì),排布密集,feal2o4呈晶間分布;測試結(jié)果表明陶瓷致密度可達(dá)95%,壓潰強(qiáng)度和壓剪強(qiáng)度分別可達(dá)499mpa、22.6mpa。

采用碳纖維替代銅錫鉛三元軸承合金中的鉛組元,以提高銅基復(fù)合涂層的耐磨減摩性能及避免鉛對環(huán)境的有害影響.通過金相顯微鏡觀察添加了碳纖維的銅基復(fù)合涂層的微觀組織,并對其顯微硬度、磨損量和摩擦因數(shù)進(jìn)行測量.結(jié)果表明:鍍銅碳纖維與銅基體結(jié)合良好,當(dāng)碳纖維體積分?jǐn)?shù)(φ)為0～9%時,隨碳纖維體積分?jǐn)?shù)的增加,涂層的顯微硬度、耐磨性能和減摩性能也隨之提高,有望用于替代含鉛銅基滑動軸承.

低摩擦高耐磨高純氧化鋁陶瓷的制備研究

山東泰安鑫正管業(yè)有限公司 聯(lián)系人：翟經(jīng)理 聯(lián)系電話：18660884115 復(fù)合陶瓷鋼管 一、概述 復(fù)合陶瓷鋼管是國家"八六三"高科技技術(shù)計劃中研制成功并率先產(chǎn)業(yè)化的具有國際先 進(jìn)水平的新型復(fù)合材料。產(chǎn)品采用自蔓延高溫合成法（shs）制造，利用鋁熱反應(yīng)自身放熱 熔融反應(yīng)物，在離心力作用下使al2o3和fe的分離原理，復(fù)合管從內(nèi)而外分別是剛玉陶瓷 （al2o3）層、過渡層和鋼管層。剛玉陶瓷層是在2000℃以上高溫形成的致密的鋼玉陶瓷通 過過渡層同鋼管形成牢固的冶金結(jié)合，具有良好的耐蝕、耐磨及高強(qiáng)度、韌性，較強(qiáng)抗機(jī)械 沖擊和抗熱沖擊的綜合性能。且能進(jìn)行車削，磨削和焊接等加工。到目前為止，沒有任何一 種復(fù)合材料具有這種優(yōu)異綜合性能。 該產(chǎn)品于九四年分別通過了冶金部和電力部的成果和產(chǎn)品鑒定（冶金部93冶科成鑒字 372號、電力部94電產(chǎn)鑒字30

以納米鋅粉、鋁粉和馬來酸酐(ma)–丙烯酸(aa)共聚物為原料制成水性涂料。研究了鋁粉和鋅粉的質(zhì)量比、ma–aa共聚物的用量、固化溫度和時間對涂層性能的影響,獲得了較佳工藝條件:鋁粉與鋅粉的質(zhì)量比為4∶6,ma–aa共聚物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,在100°c下固化50min。復(fù)合涂層性能實(shí)驗結(jié)果表明,在低碳鋼表面形成的復(fù)合涂層,其中性鹽霧試驗達(dá)300h,沖擊強(qiáng)度50kg·cm,附著力0級,硬度9h。

莫來石陶瓷是一種具有優(yōu)良特性的陶瓷,在結(jié)構(gòu)、電子、光學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。利用teos的水解在亞微米級氧化鋁顆粒表面涂上無定型sio2,制得莫來石前驅(qū)體——復(fù)合涂層粉料。并對制備莫來石瓷的成型工藝及制備參數(shù)進(jìn)行了研究。采用900mpa干壓成型,1600℃保溫2h常壓燒結(jié)制備出直徑13mm燒成體,相對密度為99.24%,幾乎完全致密;根據(jù)xrd衍射圖譜,燒成體試樣由純莫來石相組成;根據(jù)sem分析,試樣顯微結(jié)構(gòu)致密、均勻

莫來石陶瓷是一種具有優(yōu)良特性的陶瓷，在結(jié)構(gòu)、電子、光學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。利用teos的水解在亞微米級氧化鋁顆粒表面涂上無定型sio2，制得莫來石前驅(qū)體－－復(fù)合涂層粉料。并對制備莫來石瓷的成型工藝及制備參數(shù)進(jìn)行了研究。采用900mpa干壓成型，1600℃保溫2h常壓燒結(jié)制備出直徑13mm燒成體，相對密度為99．24％，幾乎完全致密；根據(jù)xrd衍射圖譜，燒成體試樣由純莫來石相組成；根據(jù)sem分析，試樣顯微結(jié)構(gòu)致密、均勻。

本文采用熱化學(xué)反應(yīng)熱噴涂技術(shù)在q235鋼表面成功制備添加了坡縷石的三元硼化物(mo2feb)2陶瓷覆層,研究了涂層的組織和耐磨性,以及添加坡縷石對三元硼化物陶瓷涂層耐磨性的影響。

采用cp．3000型亞音速噴槍在45鋼上分別噴涂含cr20，為85％、95％和100％的陶瓷涂層，并在1055℃電阻爐中燒結(jié)。在室溫下分別對不同比例cho，陶瓷涂層進(jìn)行干摩擦和水潤滑摩擦，分析不同比例涂層與對摩件的質(zhì)量損失隨時間和載荷的變化。結(jié)果表明：一定量釉料的添加可以提高ch03陶瓷涂層的耐磨性，且95％ch03陶瓷涂層耐磨性能最優(yōu)。

采用超音速電弧噴涂技術(shù)制備鐵鉻鋁/鋁青銅金屬復(fù)合涂層。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析方法對涂層微觀組織和相組成進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:鐵鉻鋁/鋁青銅復(fù)合涂層呈典型的層狀結(jié)構(gòu),在鐵鉻鋁/鋁青銅的部分結(jié)合界面處有氧化鋁。鐵鉻鋁/鋁青銅復(fù)合涂層的抗高溫氧化性能的測試結(jié)果顯示,鐵鉻鋁/鋁青銅復(fù)合涂層的抗氧化性能明顯優(yōu)于20鋼。