25、Cr25Ni20Si2合金表面复合搪瓷涂层的制备及高温性能研究
日期：25-09-24 时间：09:51 来源： 进口杀菌搪瓷钢板
25、Cr25Ni20Si2合金表面复合搪瓷涂层的制备及高温性能研究
2.8搪瓷涂层的XRD相分析
经XRD分析，镀镍与未镀镍的搪瓷层曲线、峰位完全一致。搪瓷层主要有NaAl(SiO₃)2和SiO₂组成，有非晶成份即玻璃态物质。
2.9 讨论
(1)镍层厚度对搪瓷涂层的影响
镍层厚5μm与10μm的搪瓷涂层烧成后表面形貌有些差别。对比试样2-3、3-4的宏观及微观形貌，2-3试样，Ni层厚10μm(刷镀时间为5min)，搪瓷烧成后呈黄绿色，粗糙，无釉质感。
3-4试样 Ni 层厚 5μm (刷镀时间为2min)， 搪瓷烧成后呈碧绿色、致密、光泽度很好；电刷镀镍厚5μm的搪瓷涂层内，特别在底釉与镀镍层的结合处，即密着层处存在均匀分布的小
气孔，镍层与基体、镍层与搪瓷涂层之间的界面模糊，界线成镶嵌状。搪瓷涂层之间界线清晰。电刷镀镍厚 10μm 的搪瓷涂层内，可以看到镍层过厚，搪瓷层过薄，在高温下，镍
扩散严重，镍氧化后与镍一起侵蚀搪瓷层，搪瓷层不能溶解全部的镍及氧化镍，最终搪瓷层被破坏，不能形成釉层。因此在单层搪瓷厚为20μm时，镍层厚5μm可以达到较佳配合。
(2)中间层镍对搪瓷涂层的影响
对比试样 3-2、3-4的宏观及微观形貌，3-2试样，未刷镀镍的搪瓷烧成后呈黄绿色，致密，但是有少量气泡存在。这些气泡主要是瓷釉在烧成时形成的，底釉烧成时由于水蒸汽与铁
和碳的氧化物发生反应而析出氢气，气泡逸出后瓷釉未熔合而形成的。形貌表现为气泡通过熔融物时引起的“沸腾”现象。3-4试样，可以看到未电刷镀镍的搪瓷烧成致密，涂层内气
孔较少，涂层与基体界面清晰，界线平直。
电刷镀镍的搪瓷与未电刷镀镍的搪瓷在表面形貌、截面形貌上存在差异的原因是由于前者中间层镀镍的原因，瓷层是富氧层，镍在高温下从搪瓷层夺取氧形成氧化镍。经实验证明，
氧化镍的存在有以下两点作用：
1)直接增大了搪瓷的储氢量，减少进入基体金属的氢量。
2)减少了氢的生成量，由于隔离了Fe与水蒸汽，因此减少了氢气的生成。
这对搪瓷气泡结构的均匀形核、气泡的均匀生长以及最终分布均匀的气泡结构 的形成都有一定作用。均匀的气泡结构可以分散贮藏氢气，减少氢气压力，还可以 增加瓷层弹性，阻
断或改变裂纹的延伸方向。因此，未镀镍搪瓷层中的气体压力过 大，直接形成气泡缺陷，将气体释放，这样截面的气孔就减少了很多。但是表面存 在大量的气泡缺陷。镀镍后搪瓷
层中的气体压力小，分布均匀，不能形成气泡缺陷， 无法将气体释放，因此截面的气孔相对就多一些了，但是表面质量符合标准。
另外，搪瓷烧成中，镍被浸蚀、氧化熔入瓷釉，同时镍与上面的搪瓷层，下面 的基体合金层相互扩散、渗透，结果造成了镀镍层与搪瓷涂层之间的界面模糊，界 线成镶嵌状。
2.10 本章小结
(1)成功制备了质量良好、涂层与基体结合力较高的搪瓷/镀镍复合涂层。
(2)获得了较佳的搪瓷涂层制备工艺：控制镍层厚约5 μm，设定第一次烧成入 炉温度1000℃,时间5min；第二次烧成入炉温度950℃，时间20min。
(3)搪瓷层主要由NaAl(SiO₃)₂和 SiO₂组成，有非晶成份即玻璃态物质。
