水潤(rùn)滑條件下耐腐蝕抗污陶瓷涂層的制備與研究.pdf

1、水潤(rùn)滑采用海水或者淡水作為工作介質(zhì)，具有不燃、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在某些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在食品、醫(yī)藥、海洋開(kāi)發(fā)、水下作業(yè)工具等方面獲得廣泛應(yīng)用。相對(duì)礦物油而言，純水的腐蝕性強(qiáng)、潤(rùn)滑性差，水潤(rùn)滑條件下所使用的材料除了要求足夠的機(jī)械性能外還必須具有較好的耐腐蝕、耐磨和抗生物污損性能。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在金屬基體上噴涂復(fù)合陶瓷涂層來(lái)提高元件的耐磨性能和耐腐蝕性能，并通過(guò)添加抗污成分來(lái)提高其在海水中的抗生物附著污損性能。
　　 本次實(shí)驗(yàn)以Cr2O3、Ti

2、O2和CuO為主要成分制備了P7418粉末，采用噴霧干燥法制成球形團(tuán)聚粉末，將該粉末進(jìn)行焙燒，獲得流動(dòng)性好的噴涂用粉，將其與市售的P7412粉末進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。對(duì)噴霧干燥工藝制備的P7418粉末樣品進(jìn)行形貌觀(guān)察發(fā)現(xiàn)該粉末呈球形，具有比P7412粉末更好的流動(dòng)性，能夠滿(mǎn)足等離子噴涂的要求。通過(guò)對(duì)兩種粉末的XRD分析發(fā)現(xiàn)，所制備的粉末的成分未發(fā)生改變，這是由于噴霧干燥工藝制備粉末僅為原料通過(guò)粘結(jié)劑的簡(jiǎn)單混合，在制備過(guò)程中不會(huì)發(fā)生相變。

3、　　 采用等離子噴涂工藝，在不銹鋼基體上噴涂了色澤均勻的P7412和P7418涂層。在此基礎(chǔ)上，我們對(duì)以上兩種涂層進(jìn)行復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且制備了復(fù)合P7418涂層。通過(guò)對(duì)三種涂層的腐蝕實(shí)驗(yàn)可以知道：P7418涂層的孔隙率比P7412涂層中的略低，且兩種涂層中各組分分布均勻；由于CuO在腐蝕介質(zhì)中的釋放會(huì)在陶瓷涂層中增加孔隙，未封孔的P7418涂層在10％HCl、10％NaOH和10％NaCl三種腐蝕液中的耐腐蝕性能比未封孔的P7412涂

4、層的略差，但CuO的加入可以起到防止生物附著污染的效果。添加封孔劑不僅可以減少陶瓷涂層的孔隙率，還可以大幅度提高陶瓷涂層的耐腐蝕性能。而復(fù)合P7418涂層可以在保留P7418涂層很好的抗生物附著污染性能的情況下，具有和P7412相近的耐腐蝕性能。根據(jù)對(duì)P7412涂層和復(fù)合P7418涂層的電化學(xué)分析可以知道，復(fù)合P7418涂層的腐蝕傾向比P7412涂層大，但其腐蝕電流與P7412涂層相近，這也證明了涂層的復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到了研究目標(biāo)。