以粉煤灰为主要原料, 并添加质量分数为10%的Al-TiO2-B2O3, 采用热化学反应法在Q235钢基体上制备了玻璃/陶瓷复合涂层(放热体系涂层), 研究了该涂层的物相组成、截面形貌、抗热震性能、显微硬度以及耐磨性能; 并制备了不添加Al-TiO2-B2O3的常规粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层作为对比涂层。结果表明: 放热体系涂层中产生了NaB15、TiB2、Na2B4O7、Ca2Al2SiO7等新相, 涂层界面结合良好, 显微硬度最高可达到700 HV0.1, 在700 ℃室温的热震次数可达50次以上; 其耐磨性能相对Q235钢和常规玻璃/陶瓷涂层的分别提高了9.67倍和0.63倍。
所属栏目
试验研究辽宁工程技术大学研究生院科研立项资助项目(5A2014003-01)
收稿日期
2013/11/272014/6/1
作者单位
陶莹:辽宁工程技术大学材料科学与工程学院, 阜新 123000
马壮:辽宁工程技术大学材料科学与工程学院, 阜新 123000
孙方红:辽宁工程技术大学创新实践学院, 阜新 123000
李凌医:辽宁工程技术大学材料科学与工程学院, 阜新 123000
李智超:辽宁工程技术大学材料科学与工程学院, 阜新 123000
备注
陶莹(1989-), 女, 辽宁阜新人, 硕士研究生。
引用该论文:
TAO Ying,MA Zhuang,SUN Fang-hong,LI Ling-yi,LI Zhi-chao.Microstructure and Abrasive Resistance of Glass-Ceramic Composite Coatings from Fly Ash and Al-TiO2-B2O3[J].Materials for mechancial engineering,2014,38(9):29~33
陶莹,马壮,孙方红,李凌医,李智超.以粉煤灰和Al-TiO2-B2O3为原料制备玻璃/陶瓷复合涂层的组织及耐磨性能[J].机械工程材料,2014,38(9):29~33
被引情况:
【1】
马壮,王倪,李玲,李智超, "Q235钢表面硼碳氮共渗层及氩弧重熔层的磨损性能",机械工程材料
39, 12-15(2015)
【2】
马壮,袁红昆,董世知,李智超, "B4C增强铁基活性氩弧熔覆层的制备与耐磨性能",机械工程材料
39, 42-46(2015)
【3】
武涛,张兴凯,范德增, "溶胶-凝胶结合共沉淀法制备球形生物活性玻璃粉体",机械工程材料
40, 69-73(2016)
参考文献
【1】
田鹏,刘新年,李争显,等.钛合金表面抗氧化玻璃-陶瓷涂层研究进展[J].中国陶瓷,2010,46(4):3-6.
【2】
赵运才,刘小梅.玻璃陶瓷复合材料的研究进展[J].机械工程材料,2007,31(11):10-12.
【3】
HASHKOVSKY S V, SHORNIKOV R S, SHILOVA O A, et al. Physicochemical and electrophysical properties of glass-ceramic composite coatings prepared from doped “silica sol-chromium oxide” sol-gel systems[J].Glass Physics and Chemistry,2010,36(4):446-454.
【4】
陈平虎,邱长军,陈勇,等.激光微纳烧结处理对玻璃陶瓷涂层组织及腐蚀性能的影响[J].焊接学报,2013,34(1): 81-84.
【5】
XIAO Yan-feng, SONG Lei, LIU Xiao-guang, et al. Bioactive glass-ceramic coatings synthesized by the liquid precursor plasma spraying process[J].Journal of Thermal Spray Technology,2011,20(3):560-568.
【6】
ZHANG Wei, CHEN Xian-chun, LIAO Xiao-ming, et al. Electrophoretic deposition of porous CaO-MgO-SiO2 glass-ceramic coatings with B2O3 as additive on Ti-6Al-4V alloy[J].Journal of Materials Science: Materials in Medicine,2011,22(10):2261-2271.
【7】
马壮,魏宝佳,李智超.金属表面热化学反应法陶瓷涂层研究现状及工艺名称商榷[J].硅酸盐通报,2007,26(5):990-993.
【8】
马壮,李剑,闫翠娟,等.粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层制备工艺及性能研究[J].硅酸盐通报,2013,32(4):699-703.
【9】
潘锐.氧化铈对三元硼化物陶瓷涂层摩擦磨损性能影响[D].阜新: 辽宁工程技术大学,2012.
【10】
UO M, SETO H, MORITA K, et al. The effect of rare-earth oxides on the crystallization of CaO-Al2O3-SiO2 glasses[J].Journal of Materials Science,1998,33:749-754.
【11】
古一, 王志法, 夏长清. CaO-Al2O3-SiO2体系相图在氧化物涂层设计中的应用[J].设计与研究,2007,34(7):33-35.
【12】
安宇龙,陈建敏,周惠娣,等.莫来石/SiO2复合涂层的制备及微观组织研究[J].表面技术,2010,39(5):1-3.
【13】
HARSHA S, DWIVEDI D K, AGARWAL A. Influence of CrC addition in Ni-Cr-Si-B flame sprayed coatings on microstructure, microhardness and wear behaviour[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2008,38(1/2):93-101.
【14】
王洪涛,纪岗昌,陈枭,等.超音速火焰喷涂碳化物金属陶瓷涂层的磨粒磨损性能[J].机械工程材料,2011,35(12):44-47.
【15】
孔德军,周朝政.TD处理制备碳化钒(VC)涂层的摩擦磨损性能[J].摩擦学学报,2011,31(4):335-339.