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为提高铬基玻璃陶瓷涂层在高温条件下对不锈钢基体的保护性能,本文选择稀土氧化物CeO2对其进行改性。在料浆制备、涂敷工艺、熔烧制度等方面进行了深入的研究,制备出了致密坚固的玻璃陶瓷涂层,并对涂层粉体初始软化点、显微硬度、涂层粘结强度、抗热震性、高温抗氧化性能等进行了测试和研究。分析了CeO2含量对涂层性能的影响,研究了不锈钢表面含CeO2陶瓷涂层在1000℃高温下的抗氧化行为。
在料浆制备过程中,通过湿磨工艺获得料浆。料浆在粉末粒度为1～5μm、羟乙基纤维素的掺量为0.15％、含水率在55％～65％、黏度在12s～16s情况下可获得有较好涂敷性能。涂层由玻璃料、氧化铬、粘土和氧化铈构成。涂层需要在1150℃±5℃下热处理2min,制成的涂层光滑致密。通过对试样显微硬度的测试,分析了不同含量CeO2涂层连续氧化前后硬度的变化；通过1000℃高温到25℃循环空冷热震试验,分析了不同含量CeO2对涂层抗热冲击性的影响；通过抗拉强度的测试,分析了不同含量CeO2对涂层与基体的结合强度的影响；通过1000℃下15h连续氧化试验,建立了不锈钢表面CeO2含量对涂层的氧化动力学方程,分析了涂层对不锈钢基体的高温保护作用。
实验结果表明:CeO2含量为2.8％的涂层试样在高温抗氧化性、涂层的抗热震以及耐蚀性均有良好的性能；涂层的硬度随CeO2含量的增加而增大,连续氧化后的涂层硬度比氧化前有所提高；CeO2含量为1.4％的试样结合力强度最大；涂层一不锈钢复合体系氧化动力学曲线遵循二次方定律。
在料浆制备过程中,通过湿磨工艺获得料浆。料浆在粉末粒度为1～5μm、羟乙基纤维素的掺量为0.15％、含水率在55％～65％、黏度在12s～16s情况下可获得有较好涂敷性能。涂层由玻璃料、氧化铬、粘土和氧化铈构成。涂层需要在1150℃±5℃下热处理2min,制成的涂层光滑致密。通过对试样显微硬度的测试,分析了不同含量CeO2涂层连续氧化前后硬度的变化；通过1000℃高温到25℃循环空冷热震试验,分析了不同含量CeO2对涂层抗热冲击性的影响；通过抗拉强度的测试,分析了不同含量CeO2对涂层与基体的结合强度的影响；通过1000℃下15h连续氧化试验,建立了不锈钢表面CeO2含量对涂层的氧化动力学方程,分析了涂层对不锈钢基体的高温保护作用。
实验结果表明:CeO2含量为2.8％的涂层试样在高温抗氧化性、涂层的抗热震以及耐蚀性均有良好的性能；涂层的硬度随CeO2含量的增加而增大,连续氧化后的涂层硬度比氧化前有所提高；CeO2含量为1.4％的试样结合力强度最大；涂层一不锈钢复合体系氧化动力学曲线遵循二次方定律。