高温耐火涂层的研究—溶胶凝胶法制备耐高温绝缘涂层

论文摘要

本课题目的是研制出一种特殊用途的高温耐火涂层,用于金属导线的耐高温绝缘性能,对金属导线起到保护作用,提高导线的使用寿命。该材料以正硅酸乙脂、无机盐为先驱体,利用溶胶—凝胶法制备了高温耐火涂料,并在其组成系统中加入不同含量Cr2O3,分别在600℃、800℃、1000℃的热处理制度下,处理后制得以Cr2O3含量命名的未添加Cr2O3、20%Cr2O3、40%Cr2O3三种高温耐火涂料样品。分别对样品进行DTA测试,来拟定样品的烧结曲线；IR曲线的分析来得知凝胶的组成基团；通过XRD分析,来确定热处理后样品的物相组成；TGA曲线则表明样品在热处理过程中变化的情况；利用SEM测试来观察样品在热处理前后的表面形貌以及涂膜时,膜的结构；根据TG失重曲线,证明样品的耐高温性能；根据电绝缘性能曲线,来研究样品的电绝缘性能；通过对上述实验数据的分析,拟定了样品的最佳制备工艺：添加20%Cr203样品在1000℃热处理后,烧失量仅为9%,绝缘电阻率可以达到57.71×109Ω·cm。长期工作在50℃—250℃的温度下耐高温绝缘性能良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 文献综述
• 2.1 耐高温涂层的发展阶段
• 2.2 耐高温涂层的分类及制备方法
• 2.2.1 耐高温涂层的分类
• 2.2.1.1 有机耐高温涂层材料
• 2.2.1.2 无机耐高温涂层材料
• 2.2.1.3 有机—无机复合耐高温涂层材料
• 2.2.1.4 金属耐高温涂层材料
• 2.2.2 耐高温涂层的制备方法
• 2.2.2.1 扩散涂层的制备
• 2.2.2.2 包覆涂层的制备
• 2.2.2.3 金属涂层
• 2.2.2.4 陶瓷涂层
• 2.3 特色高温涂层
• 2.3.1 强化铝化物复合材料防护涂层
• 2.3.2 抗高温氧化微晶涂层
• 2.3.3 纳米功能复合涂层
• 2.3.4 复合材料的抗氧化涂层
• 2.4 新型高温防护涂层
• 2.4.1 热障涂层
• 2.4.1.1 热障涂层的主要制备方法
• 2.4.2 抗热腐蚀涂层
• 2.4.3 复合陶瓷微叠涂层
• 2.5 高温防护涂层存在的问题及今后发展趋势
• 2.6 本论文研究的目的与技术路线
• 2.6.1 研究的目的
• 2.6.2 研究内容与技术关键
• 2.6.3 技术路线的确定
• 2.6.4 生产工艺
• 2.7 本课题在国外工业化生产的技术
• 第三章 实验
• 3.1 实验药品与仪器
• 3.1.1 实验药品
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 实验原理
• 3.3 样品制备
• 3.3.1 样品配方
• 3.3.2 样品的制备过程
• 2O₃凝胶'>3.3.2.1 溶胶—凝胶法制备无Cr₂O₃凝胶
• 2O₃凝胶'>3.3.2.2 溶胶—凝胶法制备Cr₂O₃凝胶
• 3.3.2.3 样品制备的工艺流程
• 3.3.2.4 样品压片具体操作过程
• 3.3.2.5 高温耐火涂层应用在金属导线上的制备工艺过程
• 3.4 样品的性能表征
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 样品的差热分析
• 2O₃凝胶的DTA曲线'>4.1.1 未添加Cr₂O₃凝胶的DTA曲线
• 2O₃凝胶的DTA曲线'>4.1.2 添加20%Cr₂O₃凝胶的DTA曲线
• 2O₃凝胶的DTA曲线'>4.1.3 添加40%Cr₂O₃凝胶的DTA曲线
• 2O₃凝胶的IR曲线分析'>4.2 未添加Cr₂O₃凝胶的IR曲线分析
• 4.3 样品的XRD测试
• 4.3.1 不同样品在相同温度热处理后的XRD分析
• 4.3.2 样品在不同温度热处理后的XRD分析
• 4.4 样品的TGA曲线分析
• 2O₃添加量对样品变化的影响'>4.4.1 Cr₂O₃添加量对样品变化的影响
• 4.5 样品的SEM分析
• 2O₃样品的SEM照片'>4.5.1 未添加Cr₂O₃样品的SEM照片
• 2O₃样品的SEM照片'>4.5.2 添加20%Cr₂O₃样品的SEM照片
• 2O₃样品的SEM照片'>4.5.3 添加40%Cr₂O₃样品的SEM照片
• 4.6 样品的耐高温性能分析
• 4.6.1 样品的烧失量
• 4.6.2 样品的烧失量曲线
• 4.7 样品的电绝缘性能分析
• 4.7.1 样品的电绝缘性能与温度的关系
• 4.7.2 不同样品的电绝缘性能测试
• 4.8 高温耐火涂层材料涂膜及应用
• 4.8.1 涂层的表面形貌
• 4.8.2 涂层的厚度
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A