文献类型：期刊文章

作　　者：杨宏波[1] 刘朝辉[1] 丁逸栋[1] 班国东[1] 王飞[2]

机构地区：[1]中国人民解放军后勤工程学院化学与材料工程系 [2]94786部队

出　　处：《表面技术》

基　　金：重庆市研究生科研创新项目(CYS16238);重庆市自然科学基金(cstc2014jcyjA50026)~~

年　　份：2017

卷　　号：46

期　　号：9

起止页码：215-222

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAS、CSCD、CSCD2017_2018、EI、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：目的研究Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层对金属基体的热防护性能。方法以钠、钾混合硅酸盐溶液为粘结剂,添加Al_2O_3、TiO_2、MgO、SiO_2等陶瓷骨料,采用热化学反应法在304不锈钢基体表面制备了Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层(记为AT13)。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对涂层的微观形貌、物相变化进行表征。在AT13涂层的基础上,预先喷涂金属Ni/Al过渡层,制备了AT13梯度涂层(记为AT13grade),综合比较分析了两种涂层在不同温度下固化后的结合强度,描述了涂层的高温氧化动力学曲线,对涂层的热震性能及失效机理进行了分析。结果涂层在800℃烧结固化后,致密性较好,涂层与金属基体之间呈现冶金结合,TiO_2发生了从锐钛相到金红石相的转变,α-Al_2O_3和金红石型TiO_2是陶瓷涂层耐高温的主体晶相结构。经1200℃高温氧化后,梯度涂层和非梯度涂层的增重与空白试样相比分别减少了0.223 mg/cm2和0.155 mg/cm2。800℃热震试验时,梯度涂层和非梯度涂层的热震循环次数分别为17次和6次。结论在涂层与基体之间制备金属Ni/Al过渡层能增强涂层的结合强度,提高其抗氧化性能,缓解陶瓷材料与金属基体之间的热膨胀系数差异,提高涂层的抗热震性能。梯度结构的陶瓷涂层具有更好的热防护性能。

关 键 词：热化学反应法 陶瓷涂层 金属基体 高温氧化 抗热震性能 结合强度  

分 类 号：TG174.45]