工业纯铜陶瓷/渗铝复合涂层制备及耐磨性

在工业纯铜表面分别用料浆法和热化学反应法制备陶瓷涂层,陶瓷涂层骨料为al2o3、tio2和zno,粘接剂为钠水玻璃。研究了该涂层与基体的结合强度、涂层的抗热震性能、耐磨性,用sem观察了涂层表面和截面的形貌。用x射线衍射法分析了涂层的相组成。结果表明,热化学反应法制备的陶瓷涂层热固化后,涂层内有nial2o4、al2sio5新相,且这些新相增加了涂层与基体的结合强度。热化学反应法制备的陶瓷涂层磨粒磨损和粘着磨损的相对耐磨性分别是基体的11.26倍和7.97倍。

以碳钢板为基板材料,通过表面渗铝和高温化学反应在其表面形成复合保护涂层。研究了反应层厚度与反应温度、时间之间的关系,并用光学显微镜、xrd对涂层形貌、相组成进行了表征。实验结果表明:反应产物层厚度随反应温度、时间的增加而增加;复合涂层由过渡层和反应产物层组成,过渡层组成为fe3al及少量fe2al5、fe14al86、al2o3,反应产物层组成为tib2、mgo和少量的mg2tio4、mg2b2o5、fe3al、feal、ti2b5。

目的:对自行研制的纳米tio2陶瓷涂层直丝托槽耐磨性进行测试,并与国产普通金属直丝托槽进行比较。方法:选取纳米tio2陶瓷涂层直丝托槽与国产普通金属直丝托槽各5付,测试比较弓丝拉伸前后托槽表面光洁度、托槽-弓丝摩擦力,评估托槽耐磨性。结果:纳米tio2陶瓷涂层直丝托槽较国产普通金属直丝托槽耐磨性好,弓丝拉伸前后托槽表面光洁度、托槽-弓丝摩擦力无明显改变。结论:纳米tio2陶瓷涂层直丝托槽具有良好耐磨性,可以满足口腔正畸临床需要。

采用光学显微镜、扫描电镜、x射线衍射及能谱分析对纯铜表面送粉激光熔覆制备的铜合金涂层进行了分析。结果表明,涂层与基体为冶金结合,无气孔、裂纹等缺陷,涂层稀释率极低,铜合金涂层在凝固过程中通过液相分离形成大量均匀弥散分布的细小球形分离相、富含铜的固溶体和少量大块分离相聚集体;细小分离相的平均直径小于5μm,分离相由富含fe、co、mo的多元金属硅化物组成。富含铜固溶体的硬度为280hv0.1,大块分离相聚集体的硬度为510hv0.1。磨损试验结果表明,激光熔覆涂层的耐磨性较纯铜基体有显著提高。

采用等离子喷涂al-fe2o3复合粉的方法制备陶瓷基复合材料涂层。利用x射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜观察分析涂层的显微组织,并测定了涂层的结合强度、硬度、韧性和耐磨性能。结果表明,al-fe2o3复合粉在等离子喷涂过程中发生铝热反应生成了feal2o4、α-fe和γ-al2o3相。透射电镜分析表明,所制备的复合涂层呈现纳米结构的显微组织,其中几十到几百纳米的球状α-fe和γ-al2o3晶粒均匀地分散在等轴状和柱状的feal2o4纳米晶基体上。与传统的单相微米al2o3涂层相比,复合涂层的结合强度、韧性和耐磨性明显提高,其原因主要是复合涂层为纳米结构并且存在塑性金属相fe。

采用热化学反应法在q235钢表面制备al2o3基陶瓷涂层,对涂层的形貌、涂层与基体的结合力、涂层的耐磨性进行了研究。结果表明,陶瓷涂层在600℃固化时有新相产生,增强了涂层与基体的结合强度;陶瓷涂层比较均匀且致密,涂层与基体之间已无明显界限;al2o3基陶瓷涂层提高了q235钢的耐磨性。

将微米、亚微米、纳米3种尺寸级别的al2o3粉分别与ni基自熔性合金制成复合粉后,用氧乙炔焰热喷焊工艺制备了复合涂层,研究了al2o3的加入量、al2o3的尺寸对耐磨性的影响,结果表明,al2o3的加入可有效地提高涂层的耐磨性,大颗粒的al2o3需加入较多的量,在较高载荷的磨损条件下,微米al2o3复合涂层具有最佳耐磨性。

研究了硅铝锡三元复合涂层作为氧扩散阻挡层对钛-瓷结合强度的影响。通过测量复合溶胶的粘度对溶胶的稳定性进行评价,并进一步优选出与纯钛热膨胀系数匹配的复合溶胶的成分,采用电化学工作站对涂层处理后钛试样在人工唾液中的耐腐蚀性能进行评价,研究了涂层处理对钛试样的耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合溶胶中sio2含量较高时,复合溶胶粘度上升较快,凝胶时间短。n(si):n(al):n(sn)=1:1:3的复合溶胶的热膨胀系数为9.09×10-6℃-1,与钛的热膨胀系数相匹配。300℃处理获得的复合涂层主晶相为sno,同时涂层表面局部存在微米级的裂纹。涂层处理可明显改善人工唾液腐蚀环境中钛的耐腐蚀性和钛-瓷结合强度的耐久性。中性与中性含氟人工唾液浸泡对钛-瓷结合强度没有明显影响。而ph=3/[f-]=100mg/l的人工唾液对钛的腐蚀最严重,浸泡30d后钛-瓷结合强度由浸泡前的45mpa下降到34mpa。

采用dta,xrd,sem等测试方法,研究了高耐磨玻璃陶瓷的主晶相选择及晶核剂选择,并确定了高耐磨玻璃陶瓷的化学组成,所制备的耐磨玻璃陶瓷组织致密,晶粒细小、均匀,主晶相为透辉石camg(sio3)2,次晶相为少量的硅灰石βcasio4。

为了说明耐磨陶瓷涂料的耐磨性,和利斯公司做了对比实验。常温耐磨陶瓷涂料的耐磨性能是16mn钢的9倍、65mn钢的8倍、耐火浇注料的45倍,由于水泥行业设备使用的环境复杂,粉尘高速冲刷相互摩擦产生很多热量,所以使用温度大多在100-300℃之内,原料烧结和熟料输送系统的温度更高。这时候耐磨陶瓷涂料的优越性就充分了表现出来,根据实验数据可知随着使用温度的提高耐磨陶瓷涂料的耐磨性能变化很小。

涂层涂覆以防止海水以及微生物腐蚀技术已被广泛应用于舰船防腐研究中,金属陶瓷复合涂层具有优越的耐腐蚀性能。本文综述金属陶瓷涂层在舰船防腐技术中的应用,总结金属陶瓷在防腐应用过程中能够影响其性能的涂层层数、涂层组成、涂层厚度及喷涂技术等关键因素,并归纳未来金属陶瓷发展的研究关键,为之后金属陶瓷在舰船防腐技术中的应用研究提供依据。

工业纯铜

采用纳米铝热体系制备了陶瓷复合钢管,研究了纳米铝热剂中添加4%na2b4o7+2%、4%、6%、8%(质量分数)纳米sio2对其组织性能的影响。xrd分析结果表明,陶瓷层主相为α-al2o3和feal2o4,杂相为al2sio5和b2o3;金相显微镜和sem观察表明,α-al2o3枝晶较细,排布密集,feal2o4呈晶间分布;测试结果表明陶瓷致密度可达95%,压溃强度和压剪强度分别可达499mpa、22.6mpa。

采用碳纤维替代铜锡铅三元轴承合金中的铅组元,以提高铜基复合涂层的耐磨减摩性能及避免铅对环境的有害影响.通过金相显微镜观察添加了碳纤维的铜基复合涂层的微观组织,并对其显微硬度、磨损量和摩擦因数进行测量.结果表明:镀铜碳纤维与铜基体结合良好,当碳纤维体积分数(φ)为0～9%时,随碳纤维体积分数的增加,涂层的显微硬度、耐磨性能和减摩性能也随之提高,有望用于替代含铅铜基滑动轴承.

低摩擦高耐磨高纯氧化铝陶瓷的制备研究

山东泰安鑫正管业有限公司 联系人：翟经理 联系电话：18660884115 复合陶瓷钢管 一、概述 复合陶瓷钢管是国家"八六三"高科技技术计划中研制成功并率先产业化的具有国际先 进水平的新型复合材料。产品采用自蔓延高温合成法（shs）制造，利用铝热反应自身放热 熔融反应物，在离心力作用下使al2o3和fe的分离原理，复合管从内而外分别是刚玉陶瓷 （al2o3）层、过渡层和钢管层。刚玉陶瓷层是在2000℃以上高温形成的致密的钢玉陶瓷通 过过渡层同钢管形成牢固的冶金结合，具有良好的耐蚀、耐磨及高强度、韧性，较强抗机械 冲击和抗热冲击的综合性能。且能进行车削，磨削和焊接等加工。到目前为止，没有任何一 种复合材料具有这种优异综合性能。 该产品于九四年分别通过了冶金部和电力部的成果和产品鉴定（冶金部93冶科成鉴字 372号、电力部94电产鉴字30

以纳米锌粉、铝粉和马来酸酐(ma)–丙烯酸(aa)共聚物为原料制成水性涂料。研究了铝粉和锌粉的质量比、ma–aa共聚物的用量、固化温度和时间对涂层性能的影响,获得了较佳工艺条件:铝粉与锌粉的质量比为4∶6,ma–aa共聚物的质量分数为60%,在100°c下固化50min。复合涂层性能实验结果表明,在低碳钢表面形成的复合涂层,其中性盐雾试验达300h,冲击强度50kg·cm,附着力0级,硬度9h。

莫来石陶瓷是一种具有优良特性的陶瓷,在结构、电子、光学领域具有广泛的应用前景。利用teos的水解在亚微米级氧化铝颗粒表面涂上无定型sio2,制得莫来石前驱体——复合涂层粉料。并对制备莫来石瓷的成型工艺及制备参数进行了研究。采用900mpa干压成型,1600℃保温2h常压烧结制备出直径13mm烧成体,相对密度为99.24%,几乎完全致密;根据xrd衍射图谱,烧成体试样由纯莫来石相组成;根据sem分析,试样显微结构致密、均匀

纯铜材不耐磨蚀。以阜新热电厂煤矸石为主要原料,添加一定量的铝粉、氧化硼和氧化铈制成涂料;采用热化学反应法在纯铜材表面制备了陶瓷涂层,分别以d/max-rb型x射线衍射仪、骤冷骤热法和msh磨粒磨损试验机,对涂层结构、抗热震性能及耐冲蚀磨损性能进行了研究。结果表明:冲蚀速度为200r/min时,煤矸石陶瓷涂层和稀土改性陶瓷涂层的耐冲蚀磨损性能分别较纯铜基体提高1.69倍和2.39倍;300r/min时,分别提高1.79倍和2.50倍。本法具有较好的经济效益和环保性效益。

莫来石陶瓷是一种具有优良特性的陶瓷，在结构、电子、光学领域具有广泛的应用前景。利用teos的水解在亚微米级氧化铝颗粒表面涂上无定型sio2，制得莫来石前驱体－－复合涂层粉料。并对制备莫来石瓷的成型工艺及制备参数进行了研究。采用900mpa干压成型，1600℃保温2h常压烧结制备出直径13mm烧成体，相对密度为99．24％，几乎完全致密；根据xrd衍射图谱，烧成体试样由纯莫来石相组成；根据sem分析，试样显微结构致密、均匀。

本文采用热化学反应热喷涂技术在q235钢表面成功制备添加了坡缕石的三元硼化物(mo2feb)2陶瓷覆层,研究了涂层的组织和耐磨性,以及添加坡缕石对三元硼化物陶瓷涂层耐磨性的影响。

日本专利09192601本专利涉及的铝及铝合金表面复合涂层制备工艺为:先用含金属离子(选自cr、zr和ti)的水性溶液进行处理,形成底层薄膜,然后再涂覆有机组成物。该有机组成物含1:(0.05~2.00)乙烯-α,β-非金饱和羧酸(i)离聚物树脂,至少带一种选自环氧、三烷氧甲硅烷基、恶唑基和异氰酸酯基团的交联剂以及作为润滑剂的石蜡或聚乙烯蜡。涂层干燥后,具有良好的加工性能,可印刷,且耐溶剂、耐碱、耐腐蚀及抗汗痕。