玻璃窯用鉬電極抗氧化涂層的制備與性能研究.pdf

1、鉬具有良好的導(dǎo)電性和抗腐蝕性能，在玻璃制造業(yè)中可作為熔化玻璃用的電極，應(yīng)用于玻璃窯爐供料道。但鉬在高溫下極易氧化，特別是在空窯升溫過程中，300℃時(shí)鉬即緩慢氧化生成MoO2；600℃時(shí)鉬發(fā)生二次氧化生成MoO3；當(dāng)溫度達(dá)到750℃時(shí)，MoO3為黃色煙霧，嚴(yán)重?fù)]發(fā)。因此，鉬電極在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需進(jìn)行特別處理。
　　本文采用料漿法和等離子噴涂法在鉬基體上制備ZrO2和SnO2玻璃基抗氧化涂層、和純ZrO2涂層。通過XRD分析涂層的物相結(jié)構(gòu)

2、，運(yùn)用SEM觀察涂層的顯微形貌，同時(shí)測試了涂層的高溫下的抗氧化性能。主要結(jié)論如下：
　　采用料漿法在鉬板基體上制備了具有抗氧化性的ZrO2玻璃基涂層和SnO2玻璃基涂層，ZrO2玻璃基涂層和SnO2玻璃基涂層經(jīng)1200℃燒結(jié)后分別生成了BaZrSi3O9和BaSnSi3O9；兩種涂層表面均有玻璃狀物質(zhì)產(chǎn)生，而ZrO2玻璃基涂層表面還有許多樹枝狀物質(zhì)。
　　在800℃下氧化初期，隨著氧化時(shí)間的延長，ZrO2玻璃基涂層的氧化增重

3、呈先增加后逐漸減少的趨勢，即在氧化90min后增重開始下降；而SnO2玻璃基涂層的增重則在60min后即出現(xiàn)失重現(xiàn)象。這是由于ZrO2玻璃基氧化涂層中僅存在ZrSiO4相，而SnO2玻璃基涂層中還有BaMo2O7和BaMo2O7相，為MoO3在向表面擴(kuò)散的過程中與涂層反應(yīng)生成的含鉬相，從而使涂層不斷增重。60min后，涂層遭到破壞，不能對(duì)基體起到保護(hù)作用，使得基體氧化為三氧化鉬，嚴(yán)重?fù)]發(fā)，從而出現(xiàn)質(zhì)量急劇下降的趨勢。
　　對(duì)氧化鋯

4、含量為10％，20%，30%的涂層進(jìn)行抗氧化性試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)氧化鋯含量為20%的試樣，重量變化較為平緩，性能較好，在120min后失重量僅為29.98mg/cm2。氧化鋯含量10%的試樣，出現(xiàn)失重的時(shí)間較早，氧化鋯含量為30%的試樣，重量變化較為劇烈。涂覆次數(shù)對(duì)涂層抗氧化性的影響研究結(jié)果表明，涂覆次數(shù)越多，涂層中與空氣接觸的孔隙越少，涂層的抗氧化性能越好，因此，涂覆試樣時(shí)，采用多次涂覆，使涂層的結(jié)構(gòu)更為致密。
　　對(duì)氧化錫含量為1

5、0%，20%，30%的涂層進(jìn)行抗氧化性試驗(yàn)結(jié)果表明，涂層在30min內(nèi)出現(xiàn)增重現(xiàn)象，但是30min后開始失重。分析認(rèn)為，氧化過程中，涂層表面出現(xiàn)大量氣泡，氣泡厚度較薄，破碎后使基體與空氣接觸，涂層失去保護(hù)，鉬基體氧化，嚴(yán)重?fù)]發(fā)導(dǎo)致失重現(xiàn)象惡化。多次涂覆對(duì)這種情況并沒有抑制作用。
　　等離子噴涂ZrO2涂層在空氣中經(jīng)1200℃氧化過程中，在60min內(nèi)出現(xiàn)少量增重，說明涂層較致密，存在于涂層中的空氣量很少，所以只有少量鉬基體與空氣反