陶瓷顆粒增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的力學(xué)性能及斷裂機(jī)理分析
本文選題:陶瓷 切入點(diǎn):環(huán)氧樹脂 出處:《電鍍與涂飾》2015年22期
【摘要】:采用不同含量的Al_2O_3、ZrO_2、SiC、WC這4種陶瓷顆粒分別制備了陶瓷顆粒增強(qiáng)環(huán)氧樹脂涂層(陶瓷/環(huán)氧復(fù)合涂層),測試了所制涂層的洛氏硬度與結(jié)合強(qiáng)度。通過場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)觀察拉伸試驗(yàn)后涂層斷裂面的形貌,探討了涂層的斷裂失效方式和斷裂機(jī)理。結(jié)果表明,4種陶瓷/環(huán)氧復(fù)合涂層的洛氏硬度均較純環(huán)氧涂層高,達(dá)到77~107HR,呈現(xiàn)WC涂層Al2O_3涂層ZrO_2涂層SiC涂層的趨勢。除了陶瓷顆粒本身的硬度,其與環(huán)氧樹脂的相容性對涂層洛氏硬度的影響很大。適當(dāng)?shù)奶沾深w粒加入量能提高涂層的結(jié)合強(qiáng)度,加入過多反而使結(jié)合力下降。涂層的氣泡或孔隙等薄弱部位作為斷裂源,在外應(yīng)力的作用下形成宏觀裂紋,裂紋沿著薄弱區(qū)域擴(kuò)展并發(fā)生偏轉(zhuǎn),最終導(dǎo)致涂層的斷裂脫落。
[Abstract]:The ceramic particle reinforced epoxy resin coating (ceramic / epoxy composite coating) was prepared by using different contents of Al2O3ZrO2SiCnWC ceramic particles. The Rockwell hardness and bonding strength of the coatings were tested.The fracture surface morphology of the coating after tensile test was observed by field emission scanning electron microscope (FESEM). The fracture failure mode and fracture mechanism of the coating were discussed.The results show that the Rockwell hardness of four kinds of ceramic / epoxy composite coatings is higher than that of pure epoxy coatings, reaching 77? 107HR. it shows the trend of WC coating, Al2O_3 coating, ZrO_2 coating, SiC coating.In addition to the hardness of ceramic particles, the compatibility of epoxy resin and ceramic particles has a great influence on the Rockwell hardness of the coating.The bonding strength of the coating can be improved by adding appropriate ceramic particles, but the bonding force decreases with the addition of too much ceramic particles.The weak parts of the coating such as bubbles or pores are used as the source of fracture and the macroscopic crack is formed under the action of external stress. The crack propagates along the weak area and deflects and finally results in the fracture of the coating.
【作者單位】: 水利部杭州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所;水利機(jī)械及其再制造技術(shù)浙江省工程實(shí)驗(yàn)室;水利部產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所;
【基金】:浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013C31044);浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014C31156) 杭州市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20120433B35) 杭州西湖區(qū)十大科技專項(xiàng)(115411N007)
【分類號】:TG174.4
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1705309
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