设为首页 
高温防腐涂料与热障防腐涂层技术的研究进展
作者:张春华,…    内容来源:中国防腐涂料网    点击数:    更新时间:2012-4-13
 
    2·热障防腐涂层技术的研究进展

    热障涂层是由陶瓷隔热面层和金属粘结底层组成的涂层系统,其作用为降低热端部件的工作温度,防止部件的高温腐蚀;使工件内部温度趋于均匀化,改善材料的抗冷热疲劳性能,延长工件的使用寿命。

    2.1陶瓷高温防腐涂层

    陶瓷涂层具有能把有机金属材料的强韧性、可加工性、导电导热性等和陶瓷材料的耐高温、高耐磨、高耐蚀等特点结合起来,发挥两类材料的综合优势,同时满足机械产品对结构性能(强度、韧性等)和环境性能(耐磨、耐蚀、耐高温等)的需要,获得理想的复合材料结构;能够用于制备陶瓷涂层的材料品种多、涂层功能广[6];能够在多种基体材质上制备陶瓷涂层;物耗少,附加值高,经济效益突出;调整涂层成分比较容易、陶瓷涂层厚度可控;陶瓷涂层的可加工性好、成型容易以及容易与原有金属加工的工装条件结合的特点。但是陶瓷涂层亦有其固有的弱点如陶瓷涂层有着陶瓷材料塑性变形能力差、对应力集中和裂纹敏感、抗热震和抗疲劳性能差、质脆,陶瓷涂层材料与金属的热物理性能(如膨胀系数、热导率等)差别大,在使用过程中可能产生不同的应力状态,影响其使用性能和寿命,而且陶瓷涂层与基体材料的结合主要为机械嵌合或分子力结合,结合强度不高[5]。因此,陶瓷涂层不能用于高应力、受冲击和强疲劳等工况条件下,只能对基体材料起弥补或增强功能的作用,而决不能代替结构材料本身。

    金属基陶瓷涂层材料兼具了金属与陶瓷两种材料的优点,既有陶瓷材料的耐热、耐磨、耐腐蚀特性,又具备了金属材料的韧性[7]。使一些在某些特殊场合下无法使用的材料获得了应用的可能,从而拓宽了零件设计和材料选用的范围。陶瓷涂层主要是通过降低金属的腐蚀和氧化速率,提高部件的工作温度、减少机械零件的磨损速率来取得其经济效益的。

    2.2搪瓷涂层

    搪瓷涂层是在金属表面通过特殊工艺涂烧一层或多层不透明的涂层,高温搪烧时,金属和搪瓷釉在高温下发生物理化学反应,析出晶体并在界面形成化学键,使涂层与金属基体能牢固结合。通过涂搪,原有的两种材料的优点都得到充分发挥,缺点则尽量互为补偿,从而形成一种具有抗冲击、耐特定条件腐蚀、光滑美观、绝缘、耐热等优异性能的新型复合材料-搪瓷[8]。搪瓷涂层技术是古老的技术与现代工艺的科学结合。关于搪瓷涂层的叫法也有很多种,有的称为玻璃涂层,有的叫做珐琅涂层,但涂层本质上是玻化的或玻璃态的无机涂层。搪瓷涂料一般可有效地加涂在铸铁、低碳钢、不锈钢、高温合金等金属材料上,其主要成分是碱金属硅酸盐的一种特殊形态,通过调节成分中各种氧化物的含量,可以使涂层的热膨胀系数接近金属基材的热膨胀系数。另外含有玻璃相的涂层,当温度超过玻璃的软化温度时,由于玻璃的粘滞流动可以部分消除涂层所承受机械应力或热应力,而使涂层不致破坏,即涂层具有自愈能力。

上一页  [1] [2] [3] 


之途化工 2007-2024
京ICP备09097817号-1 Copyright www.zhituchem.com, All Rights Reserved