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。

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【部分圖文】：

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

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

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

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，....

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