SiO2-Al2O3/环氧树脂等离子喷涂涂层复合封孔层的制备与研究

论文摘要

等离子喷涂自20世纪50年代以来,技术进步和生产应用发展很快,喷涂的涂层形成速度快、可以作为热喷涂的原材料非常广泛、喷涂效率高、涂层的性能良好、成本低、适用范围广泛等优点在材料表面工程方面获得了广泛的应用。但由于喷涂本身的性质,涂层不可避免存在孔隙,使它的耐腐蚀性能下降,因此为了降低孔隙率、提高耐腐蚀性能和耐高温性能必须对涂层进行封孔处理。本文采用封孔剂对涂层进行封孔处理。由于有机封孔剂耐热性差、具有挥发性和可燃性、污染环境等缺点,应用范围受到了限制,所以近年来无机封孔剂的研究正在不断发展。本文采用溶胶-凝胶法制备SiO2-Al2O3溶胶封孔剂,用浸渍-提拉法对等离子喷涂涂层进行封孔处理。通过数字粘度仪、TG-DSC、XRD和FTIR测试对溶胶干凝胶粉末进行表征,测得SiO2-Al2O3溶胶封孔剂具有良好的热稳定性；干凝胶粉末存在弥散馒头峰,呈非晶态；溶胶中有Al-O键、Si-O键以及Si-O-Si键的振动吸收峰,则说明溶胶中存在Al2O3和SiO2。通过SEM、XRD、金相显微镜、全浸泡腐蚀实验、电化学试验和耐高温氧化试验等对涂层封孔层进行表征,表明,封孔前后涂层的孔隙率明显降低,致密性得到显著提高；封孔涂层在酸、碱、盐中的耐腐蚀性得到了很大的提高,三种腐蚀曲线基本上呈“失重-增重-失重”的的周期性趋势；封孔试样的腐蚀性能优于未封孔试样的腐蚀性能,未封孔涂层腐蚀性能大小：P7412涂层最大,其次是复合P7418涂层,最小的是P7418涂层。封孔后涂层腐蚀性能大小为复合P7418涂层最大,其次是P7412涂层,最小的是P7418涂层。；氧化增重曲线表明封孔试样的耐高温性能提高。通过SEM、全浸泡实验和电化学试验中,环氧树脂封孔层致密而表面光滑；封孔涂层在酸、碱、盐中的耐腐蚀性得到了很大的提高,封孔试样腐蚀效果的优劣程度为10%HCl溶液<10%NaOH溶液<10%NaCl溶液；封孔试样的腐蚀性能优于未封孔试样。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 封孔处理的目的及现状
• 1.1.1 涂层孔隙的特点
• 1.1.2 封孔处理的目的
• 1.1.3 降低涂层孔隙率的方法
• 1.1.4 溶胶-凝胶法封孔处理
• 1.1.5 溶胶-凝胶法封孔处理的现状
• 1.2 本论文的研究目的及内容
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 主要研究内容
• 1.2.3 技术路线
• 2-Al₂O₃溶胶的制备及性能表征'>第二章 SiO₂-Al₂O₃溶胶的制备及性能表征
• 2.1 实验原料与仪器
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验部分
• 2-Al₂O₃溶胶的制备'>2.2.1 SiO₂-Al₂O₃溶胶的制备
• 2.2.2 干凝胶粉末的制备
• 2.2.3 样品测试及表征
• 2.3 实验结果及分析
• 2-Al₂O₃溶胶封孔剂粘度的因素'>2.3.1 影响SiO₂-Al₂O₃溶胶封孔剂粘度的因素
• 2.3.2 TG-DSC分析
• 2.3.3 X射线粉末衍射分析
• 2.3.4 红外光谱图分析
• 2.4 本章小结
• 2-Al₂O₃溶胶单层封孔层的制备与研究'>第三章 SiO₂-Al₂O₃溶胶单层封孔层的制备与研究
• 3.1 实验材料与仪器设备
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验仪器设备
• 3.2 实验过程
• 3.2.1 等离子喷涂试样的制备
• 2-Al₂O₃封孔层的制备'>3.2.2 SiO₂-Al₂O₃封孔层的制备
• 3.2.3 封孔层的性能测试
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 封孔层制备的影响因素
• 3.3.2 涂层封孔层的XRD衍射分析
• 3.3.3 涂层的表面形貌分析
• 3.3.4 涂层的孔隙率测试分析
• 3.3.5 全浸泡腐蚀实验分析
• 3.3.6 涂层的电化学测试分析
• 3.3.7 涂层的耐高温性能分析
• 3.4 本章小结
• 2-Al₂O₃/氧树脂复合封孔涂层的制备与研究'>第四章 SiO₂-Al₂O₃/氧树脂复合封孔涂层的制备与研究
• 4.1 实验原料及设备
• 4.1.1 实验原料
• 4.1.2 实验仪器设备
• 4.2 实验过程
• 4.2.1 复合封孔涂层的制备
• 4.2.2 复合涂层的性能测试
• 4.3 实验结果及分析
• 4.3.1 扫描电镜分析
• 4.3.2 全浸泡腐蚀实验分析
• 4.3.3 电化学测试分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢