溶膠-凝膠技術(shù)提高不銹鋼抗高溫氧化及鋁合金陽極氧化膜耐蝕性能的研究.pdf

1、鋼和鋁作為世界上使用量最大的兩種金屬，其服役時間和服役質(zhì)量已經(jīng)成為人們越來越關(guān)心的問題。鋼鐵在高溫環(huán)境中易發(fā)生氧化反應而失效，鋁合金陽極氧化后耐腐蝕性能提高，但是在海水或酸性環(huán)境中其耐蝕性能則略顯不足。因此，研究如何提高鋼鐵的抗高溫氧化性能和鋁合金陽極氧化膜的耐蝕性能具有重要意義。
　　本文采用溶膠-凝膠技術(shù)在不銹鋼表面制備了ZrO2、Al2O3及其復合涂層。微觀組織形貌表明，涂層表面平整且無裂紋產(chǎn)生，單次提拉制備的ZrO2和Al

2、2O3涂層厚度分別約為11nm和19nm，其相組成分別為四方結(jié)構(gòu)的Zr0.92Y0.08O1.96和立方結(jié)構(gòu)的γ-Al2O3。高溫氧化結(jié)果表明，ZrO2和Al2O3涂層的抗高溫氧化性能隨涂層厚度增加而逐漸提高;ZrO2-Al2O3復合涂層結(jié)合了ZrO2涂層高熱膨脹系數(shù)和Al2O3涂層低氧元素擴散系數(shù)的優(yōu)點，表現(xiàn)出比單一體系的ZrO2和Al2O3涂層更為優(yōu)異的抗高溫氧化性能;總提拉次數(shù)相同時，ZrO2-Al2O3復合涂層抗高溫氧化性能隨Z

3、rO2涂層提拉次數(shù)的增加或Al2O3涂層提拉次數(shù)的減少呈現(xiàn)出先增強后減弱的變化規(guī)律;ZrO2和Al2O3涂層提拉次數(shù)不變時，ZrO2-Al2O3復合涂層的抗高溫氧化性能隨相鄰相同成分的ZrO2或Al2O3涂層提拉次數(shù)增加而逐漸增強。
　　本文采用溶膠-凝膠技術(shù)對鋁合金陽極氧化膜進行封孔處理。微觀組織形貌表明，封孔處理后鋁合金陽極氧化膜表面無裂紋產(chǎn)生，氧化鋯和氧化鋁溶膠封孔處理后鋁合金陽極氧化膜相組成分別為四方結(jié)構(gòu)的Zr0.92Y0

4、.08O1.96和立方結(jié)構(gòu)的γ-Al2O3。交流阻抗和剝蝕結(jié)果表明，封孔處理后鋁合金陽極氧化膜的耐腐蝕性能提高，且隨封孔次數(shù)的增加耐腐蝕性呈先逐漸提高后趨于穩(wěn)定的變化規(guī)律，在相同封孔工藝條件下，氧化鋁溶膠封孔處理后鋁合金陽極氧化膜的耐腐蝕性能優(yōu)于氧化鋯溶膠封孔處理。
　　本文采用溶膠-凝膠技術(shù)在不銹鋼表面制備涂層，并對鋁合金陽極氧化膜進行封孔處理。研究了涂層抗高溫氧化性能隨涂層厚度和涂層排列組合方式變化的規(guī)律性，以及封孔次數(shù)對鋁合