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等离子喷涂耐蚀性涂层的工艺性研究

作　者: 黄宁
导　师: 王军
学　校: 河北科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 等离子喷涂 NiCr涂层耐腐蚀性能气孔率封孔处理
分类号: TG174
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

金属材料的腐蚀问题是当今材料科学与工程领域不可忽略的问题,采用热喷涂技术进行防腐是最有竞争力的方法之一。热喷涂技术是利用热喷涂方法制备涂层的技术,包括工艺、材料、装备、检测等,是制造表面涂层的一种重要方法,是表面工程中一门重要的学科。其中,耐腐蚀是涂层的一个重要功能。本课题针对化工厂中的在线液体密度测试仪,在使用过程中受到检测液体的腐蚀,影响使用寿命的问题,设计合理的耐腐蚀性涂层,制定最优的喷涂工艺,采用等离子喷涂技术制备涂层,并检测所设计涂层的各项性能指标,对其耐腐蚀性能进行检测。试样基体选用碳钢Q235,涂层的打底层选用镍包铝包覆型粉末,工作层选用Ni/Cr 80/20合金粉末,并采用E-44型环氧树脂与低分子650#聚酰胺1：1配比,加入适量丙酮以稀释,对喷涂制备的涂层进行封孔处理。对Ni/Cr 80/20涂层的各项性能指标进行了检测,包括厚度、硬度、结合强度、沉积效率、孔隙率以及金相分析。综合分析,涂层的各项性能良好,表明达到最适合工艺,能够发挥涂层的最优防护效果。通过在四种典型腐蚀介质中的全浸泡试验,对涂层的耐腐蚀性能进行了检测。通过表面宏观观察、重量法评价和扫描电镜微观分析三种评价方法,对腐蚀结果进行了分析。结果表明,Ni/Cr涂层除在盐酸环境中的耐腐蚀性较差,可以满足在线液体密度测试器的其他使用环境的要求。本文设计了合理的耐腐蚀涂层,获得了其最优的工艺参数,为指导实际生产进行设备防护,提供了理论依据和指导。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-16
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 热喷涂技术  9-11
    1.2.1 热喷涂技术的原理及其特点  9-10
    1.2.2 等离子喷涂的原理及其特点  10-11
  1.3 耐蚀性涂层  11-14
    1.3.1 涂层的形成  11-12
    1.3.2 涂层粒子与基体的结合机理  12-13
    1.3.3 耐蚀性涂层材料的应用原理  13
    1.3.4 耐蚀性涂层的国内外现状及发展  13-14
  1.4 本课题的研究内容和目的  14
  1.5 技术路线  14-16
第2章试验材料与设备  16-26
  2.1 喷涂材料的选择  16-21
    2.1.1 母材的选择  16
    2.1.2 喷涂粉末的选择  16-19
    2.1.3 封孔剂的选择  19-21
  2.2 试验设备  21-25
    2.2.1 ZB-80型等离子喷涂设备  21-24
    2.2.2 射吸式喷砂系统  24
    2.2.3 喷涂转床  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第3章试验方法  26-35
  3.1 预处理  26-28
    3.1.1 表面预加工  26
    3.1.2 净化处理  26-28
    3.1.3 粗化处理  28
  3.2 涂层制备工艺  28-32
  3.3 涂层的后处理  32
  3.4 喷涂涂层常见缺陷及防止措施  32-34
    3.4.1 涂层剥离  33
    3.4.2 裂纹  33
    3.4.3 气孔率过大  33-34
  3.5 本章小结  34-35
第4章涂层性能检测  35-44
  4.1 厚度检测  35-36
  4.2 硬度检测  36-37
  4.3 结合强度检测  37-39
  4.4 沉积效率检测  39-40
  4.5 孔隙率检测  40-42
  4.6 金相分析  42-43
  4.7 本章小结  43-44
第5章腐蚀试验及结果分析  44-50
  5.1 腐蚀试验方法及评价标准  44-45
  5.2 试验条件  45-46
  5.3 试验结果及评价  46-49
    5.3.1 表面宏观观察  46-47
    5.3.2 重量法评价  47-48
    5.3.3 扫描电镜微观分析  48-49
  5.4 本章小结  49-50
结论  50-51
参考文献  51-55
攻读硕士学位期间所发表的论文  55-56
致谢  56

等离子喷涂耐蚀性涂层的工艺性研究

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