黏结剂密度与骨料占比对金属基陶瓷涂层耐磨性能的影响

发布时间：2024-07-02 05:36

　　将陶瓷骨料(Al₂O₃、ZrSiO₄、ZrO₂)与磷酸二氢铝黏结剂搅拌混合,涂敷于Q235基材上,制备出耐磨金属基陶瓷涂层。对金属基陶瓷涂层进行了摩擦学性能测试,分析了磷酸二氢铝黏结剂密度与骨料占比等因素对金属基陶瓷涂层耐磨性能的影响。结果表明:磷酸二氢铝黏结剂密度为1.63 g/cm³,骨料添加量在涂层总质量占比ω为35%,金属基陶瓷涂层的耐磨性能最优。微观结构表明:骨料添加至临界值时(35%),磷酸二氢铝黏结剂较好地填充骨料之间的缝隙,形成最佳致密状态,从而起到提高涂层耐磨性能的作用。

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【部分图文】：

图1磷酸二氢铝黏结剂的制备流程

合成磷酸二氢铝黏结剂基本原理是氢氧化铝与磷酸之间的化学反应，获得有黏结能力、均匀稳定的Al2O3-P2O5-H2O分散体系[10]。首先，将0.7kg的水倒入烧杯，1kg浓度85%磷酸缓慢倒入水中，不断搅拌直至混合均匀，配制出浓度50%的磷酸溶液；接着，将适量氢氧化铝粉末（A....

图2基体处理流程

选取Q235钢为基材，Φ60mm×6mm尺寸规格的圆盘放入丙酮浸泡20min，超声清洗去除表面油污，去离子水冲洗，用100#砂纸去除表面氧化层与锈斑，去离子水冲洗表面附着的磨粒，置入60℃的恒温箱内干燥15min，取出待用，流程见图2。骨料、黏结剂、固化剂和辅料是超微粉胶....

图3涂层制备工艺流程

充分混合后的料浆采用滚涂法涂敷在基体表面，室温静置1.5～2h，置入加热炉升温至50℃（温升速度为5℃/min）保温1h，升温至100℃保温2h，最后升温至260℃（2Al(H2PO4)3→Al2(H2P2O7)3+3H2O[9]）保温1h，关闭电源随炉冷却，固化后的陶瓷....

图4黏结剂的密度ρ与涂层磨损量P的关系

五组试样磨损试验后测得涂层的磨损量与磷酸二氢铝黏结剂的密度之间的关系，见图4所示。由图4可知，陶瓷涂层的磨损量随黏结剂密度的变化而有着很大的差异。在N点之前，涂层的磨损量随着黏结剂密度的增大而减小，说明涂层的耐磨性随之增强；在N点时，涂层的磨损量最小，其耐磨性能最佳；在N点之后，....

本文编号：3999756