由于近年来地铁内饰的防火涂层多采用有机涂料,但火灾发生时,高温浓烟易于积聚,造成重大人员伤亡和经济损失,所以地铁的防火要求在不断提高。因此,本文根据轨道列车防火的国际标准——英国防火标准,进行了复合阻燃陶瓷涂层的实验研究与有限元高温模拟。具体研究内容及成果如下:本文以无机粘结剂及无机料浆为原料,制备阻燃陶瓷涂层,用于地铁内饰的铝合金板表面。研究了无机粘结剂的合成方法及Al/P摩尔比对无机粘结剂的影响;研究了粘结剂、无机阻燃剂的加入量及料浆粒度与涂层致密度的关系;并对涂层的微观组织结构、物相等进行了分析;对所制备的陶瓷涂层的性能进行测试,重点对其防火性能进行了测试。实验结果表明:当粘结剂的用量为60%~65%、添加剂粒度为1~2μm时,涂层表面均匀、致密、无缩孔。对涂层的微观组织结构与物相分析表明,在涂层与基体的界面间有新相生成。涂层与基体材料在界面处相互扩散形成过渡层以及宏观上的机械联锁使涂层与基体在界面处牢固结合。涂层的抗热震性实验和耐蚀性实验结果表明:陶瓷涂层的抗热震性可达35次,可耐酸14小时,耐碱24小时,耐盐水腐蚀42天。按照GB15442.1–1995和英国BS476–4材料非燃性标准对涂层的理化性能进行检测,结果表明:所制备的陶瓷涂层达到了饰面型防火料浆的国家标准和英国非燃性检测标准。涂层的耐火极限高于30min,不燃,不脱落,无烟,不产生刺激性的气体,具有很好的防火阻燃作用。通过有限元数值模拟涂层材料在火灾中的温度变化过程,研究得出涂层材料与基体材料的温度场与应力状况的关系。本文的研究结果不仅为阻燃复合涂层的制备提供了理论依据,而且可以推广应用于地铁防火系统。