SiO2-Al2O3/环氧树脂等离子喷涂涂层复合封孔层的制备与研究

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等离子喷涂自20世纪50年代以来,技术进步和生产应用发展很快,喷涂的涂层形成速度快、可以作为热喷涂的原材料非常广泛、喷涂效率高、涂层的性能良好、成本低、适用范围广泛等优点在材料表面工程方面获得了广泛的应用。但由于喷涂本身的性质,涂层不可避免存在孔隙,使它的耐腐蚀性能下降,因此为了降低孔隙率、提高耐腐蚀性能和耐高温性能必须对涂层进行封孔处理。本文采用封孔剂对涂层进行封孔处理。由于有机封孔剂耐热性差、具有挥发性和可燃性、污染环境等缺点,应用范围受到了限制,所以近年来无机封孔剂的研究正在不断发展。本文采用溶胶-凝胶法制备SiO2-Al2O3溶胶封孔剂,用浸渍-提拉法对等离子喷涂涂层进行封孔处理。通过数字粘度仪、TG-DSC、XRD和FTIR测试对溶胶干凝胶粉末进行表征,测得SiO2-Al2O3溶胶封孔剂具有良好的热稳定性;干凝胶粉末存在弥散馒头峰,呈非晶态;溶胶中有Al-O键、Si-O键以及Si-O-Si键的振动吸收峰,则说明溶胶中存在Al2O3和SiO2。通过SEM、XRD、金相显微镜、全浸泡腐蚀实验、电化学试验和耐高温氧化试验等对涂层封孔层进行表征,表明,封孔前后涂层的孔隙率明显降低,致密性得到显著提高;封孔涂层在酸、碱、盐中的耐腐蚀性得到了很大的提高,三种腐蚀曲线基本上呈“失重-增重-失重”的的周期性趋势;封孔试样的腐蚀性能优于未封孔试样的腐蚀性能,未封孔涂层腐蚀性能大小:P7412涂层最大,其次是复合P7418涂层,最小的是P7418涂层。封孔后涂层腐蚀性能大小为复合P7418涂层最大,其次是P7412涂层,最小的是P7418涂层。;氧化增重曲线表明封孔试样的耐高温性能提高。通过SEM、全浸泡实验和电化学试验中,环氧树脂封孔层致密而表面光滑;封孔涂层在酸、碱、盐中的耐腐蚀性得到了很大的提高,封孔试样腐蚀效果的优劣程度为10%HCl溶液<10%NaOH溶液<10%NaCl溶液;封孔试样的腐蚀性能优于未封孔试样。
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