SiO2/EP梯度耐磨复合涂层的制备及其性能研究

来源 :西安理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yejing112
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
用微米级SiO2粉体填充改性的环氧树脂(EP)基复合材料具有良好的耐蚀性、耐磨性,对天然气集输设备具有重要的防护作用。但直接将SiO2粉体与环氧树脂涂料混合后涂刷(共混法),SiO2颗粒会在涂层的固化过程中因为重力作用发生沉降,涂层表层树脂含量高,几乎不含SiO2,而涂层底部SiO2体积分数增加,起粘结作用的环氧树脂体积分数减少,涂层与基体的粘结强度降低,导致涂层容易起皮、剥落,涂层使用性能变差。针对这一实际问题,本文以液态环氧树脂涂料为成膜材料,粒径为5.50μm的SiO2粉末为耐磨填料,利用静电喷涂技术将SiO2粉喷覆在刚制备的环氧涂层表面(外喷粉法),使SiO2颗粒在环氧涂层中自由沉降,通过控制固化温度和时间来控制SiO2颗粒沉降深度,使其在环氧涂层中呈梯度分布,制得SiO2/EP梯度耐磨复合涂层。采用分级法、维氏/显微硬度计、冲蚀磨损试验机、摩擦磨损试验机、盐雾试验机和SEM等手段测试了涂层性能,研究了SiO2含量、固化温度和时间对梯度复合涂层硬度和耐磨性的影响,探讨了梯度复合涂层的形成过程,对比研究了外喷粉法和共混法制备复合涂层的性能,并研究了冲蚀攻角、冲蚀压力和冲蚀磨料量对梯度复合涂层耐冲蚀磨损性能的影响。结果表明:  (1)外喷粉法制备SiO2/EP梯度复合涂层的表面硬度和耐磨性随SiO2含量、固化温度和时间的变化先增大后减小。当涂层厚度为100m,SiO2质量分数为30%时,涂层在60℃下固化30min成型后其综合性能达到最佳。  (2)当SiO2含量(质量分数)为30%,粒径为5-50μm时,不同粒径的SiO2颗粒在不同厚度SiO2/EP梯度复合涂层中呈梯度分布,即SiO2颗粒粒径沿涂层表层-中部一底层方向呈小颗粒一大颗粒一无颗粒状态分布,小颗粒分布在涂层表层提高了涂层表面耐磨性且使涂层表面粗糙度较低,大颗粒分布在涂层中部提高了涂层强度,涂层底层为纯环氧树脂保证了梯度复合涂层对基体的粘结强度。  (3)外喷粉法制备SiO2/EP复合涂层粘结强度和表面硬度均高于共混法制备复合涂层。外喷粉法制备的SiO2/EP复合涂层的粘结强度分级为0级,共混法制备的复合涂层的粘结强度较差,为1级;外喷粉法制备的复合涂层的表面硬度为56HV,是共混法制备复合涂层的3倍。  (4)相同冲蚀条件下,外喷粉法制备复合涂层的冲蚀磨损率为0.518×10-4g·cm-2·s-1,为共混法制备的复合涂层的1/2。
其他文献
异养细菌是海洋生物群落的重要组成部分,具有极为丰富的遗传多样性和很高的丰度,在海洋碳、氮等生源要素生物地球化学循环中起着重要作用。虽然海洋异养细菌的主要作用被认为是
内部控制在企业管理中的作用日益凸显,现代企业管理者对内控的要求已经不再是基础合规需求,而是期望将内控应用到实处、为企业管理服务、成为管理的有效工具.如果一个企业内
热镀锌钢板结合了锌的耐腐蚀性能和钢的加工成型性能,属于一种两维复合材料,具有广阔的应用领域与发展前景。稀土元素具有较高的表面活性,在热镀锌液中添加稀土,能够改善镀层的微