无锡无缝钢管钢铁材料陶瓷涂层的有效制备方法

无锡无缝钢管钢铁材料陶瓷涂层的有效制备方法

无锡无缝钢管钢铁材料陶瓷涂层的有效制备方法

     用于海洋工作的钢铁材料，面临十分严重的海水腐蚀的威胁，并因此造成巨大的经济损失和安全隐患。为了提高其耐腐蚀性能，制备合适的表面涂层进行防护非常重要，其制备方法有电镀、有机涂层、热喷涂等，其中高速电弧喷涂涂层具有重要价值，但由于其孔隙率高而限制了它在耐腐蚀方面的应用。为降低高速电弧喷涂涂层的孔隙率，可以采取涂层的封闭处理。封闭处理提高了涂层的耐腐蚀性能，且封闭剂中加入纳米材料或经纳米改性后可进一步提高封闭性能。 河海大学为提高海洋设备的耐海水腐蚀性能，采用高速电弧喷涂技术在钢材基体上制备陶瓷涂层，并采用有机硅树脂做封闭处理，取得了很好的效果，使材料的耐腐蚀性能得到大幅提高。

    他们的试验以Q235 钢为基体材料，丝材粉芯为Fe 基合金及碳化铬陶瓷等粉末。对Q235 钢基体进行喷砂除油，固定在工作架上进行喷涂，电弧喷涂工艺参数为: 电压35 V，电流200 A，压力0.65 MPa，喷涂距离200 mm。采用有机硅树脂进行封闭处理，部分辅以6% 纳米氧化铝，将有机硅透明树脂涂刷至涂层表面，涂刷3 ～ 5 次，以使有机硅充分渗入涂层，然后室温干燥，固化24 小时以使有机硅树脂与基体结合稳定。

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检测表明，涂层呈现明显的层状堆砌结构，层与层之间结合较致密，但伴有部分孔隙，采用灰度法测量涂层的孔隙率为6.8%。

    在封闭处理之后封闭剂固化在涂层低洼处，这大大降低了涂层孔隙缺陷对其性能的影响。

   涂层硬度较高且分布均匀，平均硬度约1040 HV0.1，远高于基体的硬度 。

    结合强度测试显示所有试样均为胶断，表明涂层结合强度大于计算值48 MPa，涂层与基体结合良好。