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钼具有良好的导电性和抗腐蚀性能,在玻璃制造业中可作为熔化玻璃用的电极,应用于玻璃窑炉供料道。但钼在高温下极易氧化,特别是在空窑升温过程中,300℃时钼即缓慢氧化生成MoO2;600℃时钼发生二次氧化生成MoO3;当温度达到750℃时,MoO3为黄色烟雾,严重挥发。因此,钼电极在实际应用时需进行特别处理。 本文采用料浆法和等离子喷涂法在钼基体上制备ZrO2和SnO2玻璃基抗氧化涂层、和纯ZrO2涂层。通过XRD分析涂层的物相结构,运用SEM观察涂层的显微形貌,同时测试了涂层的高温下的抗氧化性能。主要结论如下: 采用料浆法在钼板基体上制备了具有抗氧化性的ZrO2玻璃基涂层和SnO2玻璃基涂层,ZrO2玻璃基涂层和SnO2玻璃基涂层经1200℃烧结后分别生成了BaZrSi3O9和BaSnSi3O9;两种涂层表面均有玻璃状物质产生,而ZrO2玻璃基涂层表面还有许多树枝状物质。 在800℃下氧化初期,随着氧化时间的延长,ZrO2玻璃基涂层的氧化增重呈先增加后逐渐减少的趋势,即在氧化90min后增重开始下降;而SnO2玻璃基涂层的增重则在60min后即出现失重现象。这是由于ZrO2玻璃基氧化涂层中仅存在ZrSiO4相,而SnO2玻璃基涂层中还有BaMo2O7和BaMo2O7相,为MoO3在向表面扩散的过程中与涂层反应生成的含钼相,从而使涂层不断增重。60min后,涂层遭到破坏,不能对基体起到保护作用,使得基体氧化为三氧化钼,严重挥发,从而出现质量急剧下降的趋势。 对氧化锆含量为10%,20%,30%的涂层进行抗氧化性试验研究,发现氧化锆含量为20%的试样,重量变化较为平缓,性能较好,在120min后失重量仅为29.98mg/cm2。氧化锆含量10%的试样,出现失重的时间较早,氧化锆含量为30%的试样,重量变化较为剧烈。涂覆次数对涂层抗氧化性的影响研究结果表明,涂覆次数越多,涂层中与空气接触的孔隙越少,涂层的抗氧化性能越好,因此,涂覆试样时,采用多次涂覆,使涂层的结构更为致密。 对氧化锡含量为10%,20%,30%的涂层进行抗氧化性试验结果表明,涂层在30min内出现增重现象,但是30min后开始失重。分析认为,氧化过程中,涂层表面出现大量气泡,气泡厚度较薄,破碎后使基体与空气接触,涂层失去保护,钼基体氧化,严重挥发导致失重现象恶化。多次涂覆对这种情况并没有抑制作用。 等离子喷涂ZrO2涂层在空气中经1200℃氧化过程中,在60min内出现少量增重,说明涂层较致密,存在于涂层中的空气量很少,所以只有少量钼基体与空气反应,使得涂层质量增加,60min后试样开始失重,表明涂层已经被破坏,不能保护钼基体,使得基体与空气接触发生氧化反应大量挥发。 采用料浆法,以水玻璃为粘结剂制备的纯ZrO2涂层表面平整,粘结性好,800℃的试样增重先增多后减小,无失重情况出现,1000℃的试样也无失重情况出现,在60min后增重开始减小,1200℃的试样在90min后出现失重,但是氧化失重量较小,只有19.23mg/cm2。