44、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
日期：25-04-27 时间：11:27 来源： 进口杀菌搪瓷钢板
44、不锈钢基体表面陶瓷涂层的制备及性能表征
本章小结
本章采用浸渍法在不锈钢基体上制备了硅基、镁基和硼基陶瓷涂层。通过X射线衍射分析可知，硅基涂层主要为非晶态玻璃相，而在镁基体系涂层中形成了部分的CaMgSi₂O6和Mg₂Al₄Si₅O₁8相。
硬度检测结果表明：涂层硬度为5.5~6.6 GPa，为不锈钢基体硬度的2~3倍。热震试验结果显示，涂层经受700℃热冲击17次仍完好，无剥落，抗热震性能优异。在700℃下进行了抗高温氧化试验，
结果为：氧化16h后S2涂层和M3涂层的增重分别为0.048mg/cm²、0.0245mg/cm²，硼系涂层氧化30h 后增重为0.12mg/cm²，高温抗氧化性能优良。对硼系涂层进行浸水、浸油试验，浸渍9d后，质
量增重分别为0.56mg/cm² 和0.88mg/cm² 。 将硼系涂层浸入6wt% 的H₂SO₄溶液和10wt%的NaCl溶液进行腐蚀试验，腐蚀5d后涂层均完好，涂层耐酸、盐腐蚀性能良好。
第五章结论
分别采用溶胶-凝胶法和浸渍法在1Cr18Ni9不锈钢表面上制备了高温陶瓷涂层分析了烧成温度、保温时间、添加剂对涂层的表观形貌和硬度的影响，对涂层的显微组织、相组成、热震性和高温抗
氧化性进行了测试和分析，得出以下结论：
(1)采用溶胶-凝胶法，在助熔剂B₂O₃与莫来石的质量比为0.5,850℃下烧结，可在不锈钢基体表面制备出结构致密、均匀的莫来石涂层。
(2) 涂层主要包含Al₂.3sSio.6404.82、Al₄B₂O₃陶瓷相和部分高膨胀系数的非晶相，以及基体元素向涂层扩散而生成的Cr₁.3Feo.₇O₃相。
(3)经850℃和900℃灼烧后不锈钢基体的表面硬度分别提高了5倍和6倍；热震试验显示：莫来石涂层能够抗800℃急冷急热冲击30次，表明涂层与基体结合强度良好。
(4)莫来石涂层高温氧化试验表明：涂层试样的质量增重与氧化时间呈抛物线关系，氧化速率随氧化温度的升高而增大；当氧化温度达到850℃时，最大氧化增重仅为0.076mg/cm², 此时氧化过程中
的活化能E为573.12kJmol¹，说明涂层抗高温氧化性能优异。
(5)采用料浆法在不锈钢基体上制备了硅基、镁基和硼基陶瓷涂层，通过对硅基、镁基涂层 XRD表征和涂层形貌分析显示：
涂层表面致密；涂层为非晶态玻璃相，且在镁基体系中形成了新相CaMgSi₂O₆和 Mg₂Al₄Si₅O₁8。
(6)硬度检测结果表明：SiO₂含量为48 wt%的硅系涂层具有较高的硬度，约为基体 硬度的3倍；涂层经700℃热冲击17次仍完好、无剥落，抗热震性能优异。
(7)在700℃下进行抗氧化试验，结果显示：MgO含量为48wt%的镁系涂层抗氧化性能较好，其氧化16h 后增重仅为0.021mg/cm²。
(8)硼系涂层疏水、疏油性能测试结果：浸渍9d后，质量增重分别为0.56mg/cm²和0.88mg/cm²，表明涂层致密、气孔较少；将硼系涂层浸入6 wt%的 H₂SO₄溶液和10wt%的NaCl溶液进行腐蚀试验，
腐蚀5d 后涂层均完好，涂层耐酸、盐腐蚀性能良好。
