在金屬基體表面制備陶瓷涂層既可發(fā)揮金屬基體的強度和韌性,又具備陶瓷涂層耐磨、耐高溫氧化等性能。但是Al2O3陶瓷涂層與金屬基體的理化性能差異導致了涂層與基體的結(jié)合強度差,需要引入過渡層或過渡相。Fe-Al金屬間化合物因其特殊的結(jié)構(gòu)、較高的機械性能和性價比得到了廣泛的研究,其可以作為金屬基體與陶瓷涂層的過渡相,從而強化涂層性能。雖然Fe-Al金屬間化合物的制備方法很多,但是其粉體的制備卻非常困難。本文以可控制備的二次鍍Fe/Al復合粉體和Al2O3粉為原料,利用等離子噴涂技術(shù)制備了復合陶瓷涂層。通過高溫下Fe/Al復合粉體的原位反應形成的Fe-Al金屬間化合物作為過渡相來提高涂層的性能。采用化學鍍法對Fe/Al復合粉體進行制備。以FeSO4·7H2O為主鹽,NaH2PO2·H2O為還原劑,C4O6H4KNa和C6H8O7為復合絡(luò)合劑,以活化處理的Al粉為核,在水浴攪拌的條件下對復合粉體進行制備。對實驗過程的條件及Al粉的活化處理方式進行探究分析,結(jié)果表明：Al粉的活化處理方式對復合粉體的包覆效果具有較大的影響,采用NaOH活化處理的Al粉制備的Fe/Al復合粉體中游離及脫落的鐵顆粒明顯減...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 氧化鋁陶瓷涂層的研究現(xiàn)狀
    1.3 等離子噴涂
        1.3.1 等離子噴涂概述
        1.3.2 等離子噴涂工藝參數(shù)
    1.4 核殼結(jié)構(gòu)復合粉體
        1.4.1 核殼結(jié)構(gòu)復合粉體的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 化學鍍
    1.5 研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗內(nèi)容與方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗儀器與設(shè)備
    2.3 化學鍍法制備Fe/Al復合粉體
    2.4 沉淀法制備Fe₂O₃/Al復合粉體
    2.5 等離子噴涂制備復合陶瓷涂層
    2.6 測試與表征
        2.6.1 復合粉體的平均密度和鐵含量
        2.6.2 涂層抗拉結(jié)合強度
        2.6.3 涂層抗熱震性
        2.6.4 涂層金相試樣的制備
        2.6.5 涂層顯微硬度
        2.6.6 涂層氣孔率
        2.6.7 微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.6.8 相組成分析
第三章 Fe/Al復合粉體可控制備
    3.1 鋁粉活化處理方式對復合粉體的影響
    3.2 鍍液溫度對復合粉體的影響
    3.3 化學鍍反應時間對復合粉體的影響
    3.4 主鹽濃度對復合粉體的影響
    3.5 二次鍍優(yōu)化制備Fe/Al復合粉體
    3.6 復合粉體的成分分析
    3.7 沉淀法制備復合粉體
    3.8 本章小結(jié)
第四章 Fe-Al/Al₂O₃復合陶瓷涂層的結(jié)構(gòu)與性能研究
    4.1 陶瓷涂層微觀結(jié)構(gòu)
    4.2 陶瓷涂層組分分析
    4.3 涂層抗拉結(jié)合強度
    4.4 涂層抗熱震性
    4.5 涂層氣孔率
    4.6 涂層顯微硬度
    4.7 本章小結(jié)
第五章 微復合Fe-Al/Al₂O₃陶瓷涂層機理分析
    5.1 涂層形成過程
    5.2 涂層結(jié)合機理
    5.3 涂層內(nèi)部氣孔形成機理
    5.4 涂層中的殘余應力
    5.5 涂層殘余應力的影響因素
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄
附件



本文編號：3890295