26、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
日期：25-01-08 时间：03:49 来源： 进口杀菌搪瓷钢板
26、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
3.4.3 SEM分析
采用SEM观察分别经800℃、830℃和850℃氧化后涂层试样的显微形貌，以分析其抗高温氧化的能力。可知，经不同温度氧化后莫来石涂层的致密性分布方面有着明显差别，显微形貌发生
了较大变化。在800℃氧化后涂层表面仍致密，晶粒呈连续性均匀排列，且粒径较小，最大在2μm左右，无气孔和龟裂等缺陷，在宏观上未观察到任何变化。经830℃氧化30h后，由于品粒
间发生了部分共溶现象，晶界逐渐消失，导致莫来石晶体变大，最大粒径在4μm左右，且晶体开始呈现无规则性排列，涂层变得疏松。而经850℃氧化后已观察不到晶界，涂层表面被一层
氧化物薄膜覆盖，另外在低放大倍数还观察到由氧化物堆垒的条状凸起和少量孔洞缺陷。因此，在850℃之后，这种氧化物膜层质地疏松，且存在孔洞等缺陷，导致莫来石涂层对不锈钢在
900℃抗氧化能力下降，从而使得试样氧化严重。涂层在此温度下的氧化已属于破坏型氧化。
分析原因认为：有膜层试样的高温氧化过程是气-固传质过程166，即反应主要出膜层表面气体扩散和基体金属元素的互扩散来控制67。氧化温度为800℃时，试样表面氧压较小，加之制备
的涂层致密、完整，氧原子没有足够的热动力穿透涂层与基体金属元素反应，使得氧原子通过涂层的扩散速率显著降低；莫来石涂层经800℃氧化30h后仍保持晶体排列的有序性和致密性，
涂层氧化增重不明显，抗高温性能优异。随着氧化温度的升高，涂层表面的氧离子活性增强，同时发生着基体金属元素通过微裂纹向涂层表面的热扩散 ，最终导致氧原子与金属元素发生
反应生成了金属氧化物，涂层氧化增重速率增大。其在高温下继续与莫来石晶体发生反应，形成部分共溶体物质，使得莫来石晶体逐渐长大。氧化温度升至850℃，空气中的氧原子和基体
金属元素的热扩散更加剧烈，生成的大量金属氧化物与莫来石晶体完全固溶， 晶界消失，固溶体物质取代莫来石晶体覆盖于基体表面。由于氧原子和金属元素热扩散速率不一致，导致涂
层表面出现了少量孔洞和裂纹等缺陷，对不锈钢的高温保护能力降低。
