氧乙炔反应热喷涂Al2O3陶瓷涂层性能的研究.PDF

№. 2　　　　　　　　　　　　 　　　　　西北轻工业学院学报　　　 　　　　　　　　　　　　　　A p r. 2002 V ol. 20　　　　　　JOU RNAL O F NOR THW EST UN IV ER S IT Y O F L IGH T INDU STR Y　　　　　　 ·11 · ( ) 　文章编号: 1000- 5811 2002 02- 0011- 04 氧乙炔反应热喷涂 2 3 陶瓷涂层性能的研究 A l O 杨建桥, 何迎春, 杨军, 高文军 ( 陕西科技大学轻化工系, 陕西 咸阳　712081) 摘　要: 研究了反应热喷涂工艺及其制备的A l2O 3 金属陶瓷涂层的性能。结果表明, 铝热 反应热喷涂技术能够促进涂层结合强度的提高和孔隙率降低, 涂层平均结合强度达 20 , 平均孔隙率降低到 5. 5% 。 M Pa 关键词: 火焰喷涂; 金属陶瓷涂层; 反应热喷涂; 复合粉末 + 中图分类号: TQ 174. 75 2　　　文献标识码:A 0　引言 A l2O 3 陶瓷涂层以其优 良的耐磨减摩性能在宇航、机械、电力、轻工、纺织、石化等领域有着重要 的用途。 陶瓷涂层可以通过等离子喷涂和氧乙炔火焰喷涂完成。等离子喷涂技术由于喷涂设备 A l2O 3 昂贵、工艺复杂、成本较高, 而难以大规模应用。氧乙炔火焰热喷涂方法制备 2 3 涂层, 由于氧乙炔 A l O 火焰温度的限制及 2 3 熔点较高的原因, 使其在喷涂过程中较难熔化, 涂层结合强度较差, 孔隙率 A l O 较大。通过在A l2O 3 中加入放热性的添加物, 使其在喷涂时, 增加喷涂材料的熔化程度, 即可采用氧乙 炔火焰喷涂得到高质量的A l2O 3 陶瓷涂层。 1　研究机理 提高 2 3 涂层结合强度的关键是提高 2 3 在喷涂过程中的熔化程度。依据一种金属氧化物 A l O A l O 与另一种金属在进行还原反应时, 会放出大量的反应热。具体反应式为: △ F e O + 2A l A l O + 2F e + 3500kJ 2 3 2 3 　　即在A l2O 3 中加入一定量的金属氧化物 Fe2O 3 与另一种金属A l 粉末, 在喷涂过程中引燃, 该反 应在形成反应产物 2 3 的同时, 放出大量的反应热。形成的 2 3 是喷涂材料与基体放热反应的生 A l O A l O 成物, 因而与基体具有原子结合的结构特征。放出的反应热成为热喷涂过程中的第二热源, 进一步提 高喷涂过程的加热温度和喷涂材料的熔化程度。该项研究就是基于反应物是喷涂材料以及反应过程 放热形成的第二热源, 从而提高涂层的结合强度。 2　实验方法及步骤 2. 1　主要设备、原料及处理工艺 ( ) ( 根据实验 目标, 确定