金属基体陶瓷涂料的研究与应用二移位器

金属基体陶瓷涂料的研究与应用(二)

1．2合金基体

1．2．1钛合金基体

钛合金在高温热处理过程中，表面能形成一层氧化皮和硬而脆的表面渗层。用流涂工艺在工业纯钛上得到高温超细陶瓷涂层的研究表明，当加入10％(质量分数)的纳米镍微粒时，其抗氧化力及与基体的结合力最佳。含硅酸盐氧化物的涂料涂敷到钛合金毛坯表面，热加工时可以保护钛合金okmart.com。此法成本低，适用于大工件。硼硅酸盐玻璃料[包括B(OH)3，SiO2，A1203，MgCO3，CaCO3，K2CO3，Na2CO3等球磨混合6h，然后在1200～1500℃下熔炼2—5h，迅速倒人冷水中冷淬、粉碎成细玻璃粒；再球磨30～50h后，将小于74m的玻璃细粉、有机粘结剂、水和添加剂球磨混合2～4hN成涂料釉浆。将50mm×40mm×5mm的钛合金试片放人碱液中加热脱脂后，用热水去除钛合金表面残留的碱液膜，干燥后用浸涂法(也可喷涂)在试样表面涂覆150—300m厚的釉浆，于40～60℃下干燥，放于马弗炉中在900℃煅烧一定时间出炉，冷却后敲击试样，涂层剥落，然后对其表面进行EDS分析。氧化增质量实验是将试样加热保温(850～900℃)一定时间，冷却后称质量。研究表明，此涂料有很好的保护作用。

1．2．2Ni基高温合金

在Ni基高温合金表面分别涂覆75％NaSO+K：sO盐膜和料浆法A1一si涂层在900℃空气中的热腐蚀行为的研究表明，A1一si涂层由于表面生成致密的、保护性A10膜，以及涂层中cr元素和一些富si相的有益作用而表现出优异的耐热腐蚀性能。

在成分为：0．13％～0．20％(质量分数，下同)C、8．0％一9．5％Cr、9．0％～10．5％Co、9．5％～11．0％W、12％一2．4％Mo、5．1％～6．0％A1、2．0％～2．9％Ti、0．8％～1．2％Nb，基体Ni的镍基高温合金~KC6y的表面涂敷料浆：渗剂(铝粉和硅粉)、粘接剂(聚乙烯醇)和溶剂(水)。涂层制备路线为：粘接剂用溶剂溶解成浓度10％的溶液，加入渗剂，经搅拌后，均匀喷涂到试样表面并烘干，然后进行1000℃×2h的真空扩散。结果表明，涂层深度为0．03～0．05mm；涂层的显微硬度(611HVO．05)明显高于基体的显微硬度(421HVO．05)；A1一Si涂层1050℃时383h氧化试验后，有涂层试样和无涂层的氧化增质量值分别为10．61g／m和25，55g／m，前者表面状态良好，后者伴随氧化皮脱落；制备有Al—si涂层涡轮叶片装在某发动机上试车300h后分解检查表明，涂层未发现剥落、氧化、热腐蚀等。

一种保护镍基合金的耐热的玻璃基陶瓷涂料的成分是SiO，15．1％～55％、CaO3．O0％～12．00％、BaO1％～4．5％、ZnO1％～9％、TiO24％～10％、Li203．5％～10％；含铝的废渣18．5％一47．4％；添加耐磨的黏土2．5％～8．5％、HBO0．005％～0．05％；CoO1％～6％；水足干的混合物的40％～50％。该涂料在镍基合金的表面形成的涂层以耐950～1000℃。

混合SiO，52．6％、CaO17．0％、MgO1．8％、Al209．3％、TiO3．5％、BaO8．8％、B207％，添加粒径小于1txm的水性陶瓷渣50nm和80nm的镍颗粒5％一10％，用去离子水来调整黏度；

要涂的基体GH202经抛光、酸碱清洗，涂前先在50℃干燥1h；涂料的GH202试样在1000cc的高温炉中烧结5rain，分别含有0、5份、10份纳米镍颗粒的样品在扩散炉中900℃，保持100h经水淬火和磨光；每20h用TG一328A分析天平测量质量增加量；在长方体一轮滑动千磨损试验机上测试，对磨材料是GCrl5，加载参数：50N．0．45m／s，120S，涂料层的厚度是32txm。结果表明，纳米镍颗粒的含量越多，效果越好，GH202抗氧化性和耐磨性最好的纳米镍颗粒的含量是10份。

1．2．3铌合金

铌及铌合金高温抗氧化性能较差，纯铌甚至在600℃就发生粉化氧化现象。在成分为Hf9％～11％，Zr<0．7％，Ti0．7％一1．3％，其余为Nb的C一103的l5milx10mmx3mill的试样用料浆法分别制备Ge改性的si—Cr—Fe系17j和改性si—Cr—Ti．涂层。原料：si粉、cr粉、．ri粉、zr粉、Y，0粉。混合原料粉末球磨，用氩气保护防止氧化；机械合金化后的粉末、蒸馏水、粘结剂球磨一定时间，制成料浆；在预处理过的基体上涂覆料浆，自然烘干后真空干燥；干燥好的坯体放在预烧的坩埚中，盖上盖，放入氩保护气体烧结炉中经1450℃烧结得到涂层试样。结果表明：si—cr—Fe料浆熔烧涂层中，主体层是较致密的复杂硅化物相(Cr，Fe，Ge，Nb)Si；扩散过渡层是致密的(Cr，Fe，Ge，Nb)Si相和少量(Cr，Fe，Ge，Nb)Si的混合物；二次熔烧的涂层比加涂一次的涂层系统表面组织较均匀、致密，具有更宽的过渡层，过渡层可有效阻止裂纹的进一步扩展，从而提高涂层的高温抗氧化性能。si—Cr一．ri涂层外层由复杂的(Nh、Cr、rrj、zr)s相组成；中问扩散过渡层为致密的NbSi相和少量NbSi，相共存；加zr和稀土氧化物Y0，能增加涂层的致密度和扩散过渡层宽度，扩散过渡层能有效阻止裂纹的进一步扩展和氧向基体的扩散。

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