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黏結(jié)劑密度與骨料占比對金屬基陶瓷涂層耐磨性能的影響

發(fā)布時(shí)間:2024-07-02 05:36
  將陶瓷骨料(Al2O3、ZrSiO4、ZrO2)與磷酸二氫鋁黏結(jié)劑攪拌混合,涂敷于Q235基材上,制備出耐磨金屬基陶瓷涂層。對金屬基陶瓷涂層進(jìn)行了摩擦學(xué)性能測試,分析了磷酸二氫鋁黏結(jié)劑密度與骨料占比等因素對金屬基陶瓷涂層耐磨性能的影響。結(jié)果表明:磷酸二氫鋁黏結(jié)劑密度為1.63 g/cm3,骨料添加量在涂層總質(zhì)量占比ω為35%,金屬基陶瓷涂層的耐磨性能最優(yōu)。微觀結(jié)構(gòu)表明:骨料添加至臨界值時(shí)(35%),磷酸二氫鋁黏結(jié)劑較好地填充骨料之間的縫隙,形成最佳致密狀態(tài),從而起到提高涂層耐磨性能的作用。

【文章頁數(shù)】:6 頁

【部分圖文】:

圖1磷酸二氫鋁黏結(jié)劑的制備流程

圖1磷酸二氫鋁黏結(jié)劑的制備流程

合成磷酸二氫鋁黏結(jié)劑基本原理是氫氧化鋁與磷酸之間的化學(xué)反應(yīng),獲得有黏結(jié)能力、均勻穩(wěn)定的Al2O3-P2O5-H2O分散體系[10]。首先,將0.7kg的水倒入燒杯,1kg濃度85%磷酸緩慢倒入水中,不斷攪拌直至混合均勻,配制出濃度50%的磷酸溶液;接著,將適量氫氧化鋁粉末(A....


圖2基體處理流程

圖2基體處理流程

選取Q235鋼為基材,Φ60mm×6mm尺寸規(guī)格的圓盤放入丙酮浸泡20min,超聲清洗去除表面油污,去離子水沖洗,用100#砂紙去除表面氧化層與銹斑,去離子水沖洗表面附著的磨粒,置入60℃的恒溫箱內(nèi)干燥15min,取出待用,流程見圖2。骨料、黏結(jié)劑、固化劑和輔料是超微粉膠....


圖3涂層制備工藝流程

圖3涂層制備工藝流程

充分混合后的料漿采用滾涂法涂敷在基體表面,室溫靜置1.5~2h,置入加熱爐升溫至50℃(溫升速度為5℃/min)保溫1h,升溫至100℃保溫2h,最后升溫至260℃(2Al(H2PO4)3→Al2(H2P2O7)3+3H2O[9])保溫1h,關(guān)閉電源隨爐冷卻,固化后的陶瓷....


圖4黏結(jié)劑的密度ρ與涂層磨損量P的關(guān)系

圖4黏結(jié)劑的密度ρ與涂層磨損量P的關(guān)系

五組試樣磨損試驗(yàn)后測得涂層的磨損量與磷酸二氫鋁黏結(jié)劑的密度之間的關(guān)系,見圖4所示。由圖4可知,陶瓷涂層的磨損量隨黏結(jié)劑密度的變化而有著很大的差異。在N點(diǎn)之前,涂層的磨損量隨著黏結(jié)劑密度的增大而減小,說明涂層的耐磨性隨之增強(qiáng);在N點(diǎn)時(shí),涂層的磨損量最小,其耐磨性能最佳;在N點(diǎn)之后,....



本文編號:3999756

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