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高温耐火涂层的研究—溶胶凝胶法制备耐高温绝缘涂层

作　者: 韩旭
导　师: 陈敏
学　校: 大连工业大学
专　业: 材料学
关键词: 正硅酸乙脂 无机盐 溶胶—凝胶 耐高温性 电绝缘性
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 3次
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内容摘要


本课题目的是研制出一种特殊用途的高温耐火涂层,用于金属导线的耐高温绝缘性能,对金属导线起到保护作用,提高导线的使用寿命。该材料以正硅酸乙脂、无机盐为先驱体,利用溶胶—凝胶法制备了高温耐火涂料,并在其组成系统中加入不同含量Cr2O3,分别在600℃、800℃、1000℃的热处理制度下,处理后制得以Cr2O3含量命名的未添加Cr2O3、20%Cr2O3、40%Cr2O3三种高温耐火涂料样品。分别对样品进行DTA测试,来拟定样品的烧结曲线；IR曲线的分析来得知凝胶的组成基团；通过XRD分析,来确定热处理后样品的物相组成；TGA曲线则表明样品在热处理过程中变化的情况；利用SEM测试来观察样品在热处理前后的表面形貌以及涂膜时,膜的结构；根据TG失重曲线,证明样品的耐高温性能；根据电绝缘性能曲线,来研究样品的电绝缘性能；通过对上述实验数据的分析,拟定了样品的最佳制备工艺：添加20%Cr203样品在1000℃热处理后,烧失量仅为9%,绝缘电阻率可以达到57.71×109Ω·cm。长期工作在50℃—250℃的温度下耐高温绝缘性能良好。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 引言  9-11
第二章 文献综述  11-31
  2.1 耐高温涂层的发展阶段  11
  2.2 耐高温涂层的分类及制备方法  11-17
    2.2.1 耐高温涂层的分类  11-13
      2.2.1.1 有机耐高温涂层材料  11-13
      2.2.1.2 无机耐高温涂层材料  13
      2.2.1.3 有机—无机复合耐高温涂层材料  13
      2.2.1.4 金属耐高温涂层材料  13
    2.2.2 耐高温涂层的制备方法  13-17
      2.2.2.1 扩散涂层的制备  14
      2.2.2.2 包覆涂层的制备  14-15
      2.2.2.3 金属涂层  15
      2.2.2.4 陶瓷涂层  15-17
  2.3 特色高温涂层  17-19
    2.3.1 强化铝化物复合材料防护涂层  17-18
    2.3.2 抗高温氧化微晶涂层  18
    2.3.3 纳米功能复合涂层  18
    2.3.4 复合材料的抗氧化涂层  18-19
  2.4 新型高温防护涂层  19-27
    2.4.1 热障涂层  19-24
      2.4.1.1 热障涂层的主要制备方法  22-24
    2.4.2 抗热腐蚀涂层  24-25
    2.4.3 复合陶瓷微叠涂层  25-27
  2.5 高温防护涂层存在的问题及今后发展趋势  27-28
  2.6 本论文研究的目的与技术路线  28-29
    2.6.1 研究的目的  28
    2.6.2 研究内容与技术关键  28
    2.6.3 技术路线的确定  28-29
    2.6.4 生产工艺  29
  2.7 本课题在国外工业化生产的技术  29-31
第三章 实验  31-36
  3.1 实验药品与仪器  31-32
    3.1.1 实验药品  31
    3.1.2 实验仪器  31-32
  3.2 实验原理  32
  3.3 样品制备  32-35
    3.3.1 样品配方  32-33
    3.3.2 样品的制备过程  33-35
      3.3.2.1 溶胶—凝胶法制备无Cr_2O_3凝胶  33-34
      3.3.2.2 溶胶—凝胶法制备Cr_2O_3凝胶  34
      3.3.2.3 样品制备的工艺流程  34
      3.3.2.4 样品压片具体操作过程  34
      3.3.2.5 高温耐火涂层应用在金属导线上的制备工艺过程  34-35
  3.4 样品的性能表征  35-36
第四章 结果与讨论  36-58
  4.1 样品的差热分析  36-40
    4.1.1 未添加Cr_2O_3凝胶的DTA曲线  36-37
    4.1.2 添加20%Cr_2O_3凝胶的DTA曲线  37-38
    4.1.3 添加40%Cr_2O_3凝胶的DTA曲线  38-40
  4.2 未添加Cr_2O_3凝胶的IR曲线分析  40-41
  4.3 样品的XRD测试  41-45
    4.3.1 不同样品在相同温度热处理后的XRD分析  41-43
    4.3.2 样品在不同温度热处理后的XRD分析  43-45
  4.4 样品的TGA曲线分析  45-47
    4.4.1 Cr_2O_3添加量对样品变化的影响  45-47
  4.5 样品的SEM分析  47-51
    4.5.1 未添加Cr_2O_3样品的SEM照片  47-48
    4.5.2 添加20%Cr_2O_3样品的SEM照片  48-50
    4.5.3 添加40%Cr_2O_3样品的SEM照片  50-51
  4.6 样品的耐高温性能分析  51-53
    4.6.1 样品的烧失量  51
    4.6.2 样品的烧失量曲线  51-53
  4.7 样品的电绝缘性能分析  53-56
    4.7.1 样品的电绝缘性能与温度的关系  53-55
    4.7.2 不同样品的电绝缘性能测试  55-56
  4.8 高温耐火涂层材料涂膜及应用  56-58
    4.8.1 涂层的表面形貌  56-57
    4.8.2 涂层的厚度  57-58
第五章 结论  58-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
附录A  64

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术
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