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構、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 核殼結構復合粉體
        1.4.1 核殼結構復合粉體的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 化學鍍
    1.5 研究內容及意義
第二章 實驗內容與方法
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗儀器與設備
    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 微觀結構分析
        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
第四章 Fe-Al/Al₂O₃復合陶瓷涂層的結構與性能研究
    4.1 陶瓷涂層微觀結構
    4.2 陶瓷涂層組分分析
    4.3 涂層抗拉結合強度
    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
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 涂層結合機理
    5.3 涂層內部氣孔形成機理
    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
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄
附件



本文編號：3890295