本文關(guān)鍵詞：Ni-ZTA納米復(fù)合涂層的制備及其耐磨防腐性能研究

  更多相關(guān)文章： 納米氧化物陶瓷 電火花沉積 激光熔覆 復(fù)合涂層 耐磨耐蝕性

【摘要】：納米氧化物陶瓷涂層具有高硬度、良好的耐腐蝕性以及耐磨性等優(yōu)點。采用表面涂層技術(shù)對金屬材料表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，在工件表面制備一層納米氧化物陶瓷涂層，，可以有效提高基體材料的耐磨和耐蝕等性能，從而延長其使用壽命。 本文首先通過溶膠凝膠法（Sol-gel）制備氧化鋯（ZrO2）、氧化鋁(Al2O3)和ZTA(ZrO2增韌Al2O3)納米粉體，研究了影響納米粉體團(tuán)聚的因素，分析了pH值、反應(yīng)溫度以及干燥溫度等對納米氧化物粉體晶粒尺寸和分散性的影響。其次，研究了電火花沉積工藝參數(shù)（如電壓和功率等）對Ni基合金涂層性能的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在60V、900W和通氬氣保護(hù)的情況下得到的Ni合金涂層質(zhì)量最佳。最后，通過在Ni合金涂層表面激光熔覆ZrO2、Al2O3和ZTA納米粉體，得到相應(yīng)的Ni-氧化物納米復(fù)合涂層，并研究了激光熔覆工藝參數(shù)（如功率和速度等）對ZrO2、Al2O3和ZTA納米涂層質(zhì)量的影響規(guī)律。 對于制備的復(fù)合涂層，通過涂層表面和截面的硬度分析發(fā)現(xiàn)，Ni-ZrO2復(fù)合涂層、Ni-Al2O3復(fù)合涂層和ZTA復(fù)合涂層表面硬度相對于基體分別提高了3.8倍、2.5倍和1.4倍。而對三種納米復(fù)合涂層進(jìn)行摩擦磨損實驗發(fā)現(xiàn)，Ni-ZrO2復(fù)合涂層、Ni-Al2O3復(fù)合涂層和ZTA復(fù)合涂層耐磨性相對于基體分別提高了1.64倍、2.25倍和1.71倍。最后對三種納米復(fù)合涂層在3.5%NaCl溶液中性腐蝕環(huán)境中進(jìn)行的電化學(xué)腐蝕實驗發(fā)現(xiàn)，由Tafel曲線和阻抗分析可知，三種Ni-氧化物納米復(fù)合涂層的耐蝕性都比基體要好，且Ni-ZTA納米復(fù)合涂層的耐蝕性能是最好的。
【關(guān)鍵詞】：納米氧化物陶瓷 電火花沉積 激光熔覆 復(fù)合涂層 耐磨耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9
• 1.2 氧化物陶瓷粉體的制備方法9-12
• 1.2.1 液相法9-11
• 1.2.2 氣相法11-12
• 1.3 ZTA 陶瓷研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 Al_2O_3陶瓷12
• 1.3.2 ZrO_2陶瓷12-13
• 1.3.3 ZTA 陶瓷13
• 1.4 納米氧化物涂層的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4.1 電火花沉積及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4.2 激光熔覆技術(shù)及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 研究內(nèi)容、重難點及創(chuàng)新點15-17
• 1.5.1 課題的提出15
• 1.5.2 研究內(nèi)容15-16
• 1.5.3 創(chuàng)新點16-17
• 第二章 儀器與表征設(shè)備17-18
• 第三章 Ni-ZrO_2涂層的制備及表征18-33
• 3.1 引言18
• 3.2 實驗部分18-20
• 3.2.1 主要試劑18
• 3.2.2 ZrO_2納米粉體和 Ni-ZrO_2涂層的制備18-19
• 3.2.3 ZrO_2納米粉體和 Ni-ZrO_2涂層的性能測試及表征19-20
• 3.3 結(jié)果與討論20-31
• 3.3.1 ZrO_2納米粉體的 XRD 分析表征20-21
• 3.3.2 ZrO_2粉體和 Ni-ZrO_2涂層的微觀結(jié)構(gòu)分析21-23
• 3.3.3 電火花工藝參數(shù)對涂層質(zhì)量及其厚度的影響23-26
• 3.3.4 涂層顯微硬度及形貌表征26-28
• 3.3.5 涂層耐磨性能表征28-30
• 3.3.6 涂層的耐蝕性能表征30-31
• 3.4 本章小結(jié)31-33
• 第四章 Ni-Al_2O_3陶瓷涂層的制備及表征33-41
• 4.1 引言33
• 4.2 實驗部分33-34
• 4.2.1 主要試劑33
• 4.2.2 Al_2O_3納米粉體和 Ni-Al_2O_3復(fù)合涂層的制備33-34
• 4.2.3 Al_2O_3納米粉體和 Ni-Al_2O_3復(fù)合涂層的性能測試及表征34
• 4.3 結(jié)果與討論34-40
• 4.3.1 Al_2O_3納米粉體的 XRD 分析表征34-35
• 4.3.2 Al_2O_3納米粉體和 Ni-Al_2O_3復(fù)合涂層的微觀結(jié)構(gòu)分析35
• 4.3.3 涂層顯微硬度及形貌表征35-37
• 4.3.4 涂層耐磨性能表征37-38
• 4.3.5 涂層的耐蝕性能表征38-40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第五章 Ni-ZTA 復(fù)合陶瓷涂層的制備及表征41-51
• 5.1 引言41
• 5.2 實驗部分41-43
• 5.2.1 主要試劑41
• 5.2.2 ZTA 納米粉體和 Ni-復(fù)合涂層的制備41-42
• 5.2.3 ZTA 納米粉體和 Ni-ZTA 涂層的性能測試及表征42-43
• 5.3 結(jié)果與討論43-50
• 5.3.1 ZTA 納米粉體的 XRD 分析表征43
• 5.3.2 ZTA 納米粉體和 Ni-ZTA 涂層的微觀結(jié)構(gòu)分析43-45
• 5.3.3 激光熔覆工藝參數(shù)對涂層質(zhì)量的影響45-46
• 5.3.4 涂層顯微硬度及形貌表征46-48
• 5.3.5 涂層耐磨性能表征48-49
• 5.3.6 涂層的耐蝕性能表征49-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 第六章 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究工作成果60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：878541