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纳米复合陶瓷涂料的性能测试,结果惊人!
编辑:开思新材料(苏州)有限公司官网  上传时间:2021-04-20 浏览:380 次

纳米陶瓷涂层一直是各行业炙手可热的话题,大部分人对纳米的认知只停留在字面上,今天为大家献上陶瓷涂层的性能指标测试,让大家更深入的了解。

纳米陶瓷涂层性能指标

1、断裂韧性

断裂韧性是反映材料抵抗裂纹失稳扩展的性能指标。纳米陶瓷涂层中存在由纳米颗粒熔化、凝固得到的基体相和未完全熔化的纳米颗粒组成的两相结构,当裂纹扩展到未熔或半熔颗粒与基体相组织界面时,这些颗粒不仅可吸收裂纹扩展能,而且对裂纹扩展有阻止和偏转作用。常规陶瓷涂层中片层状组织间结合较差,裂纹沿层间容易扩展,因此纳米陶瓷涂层韧性优于常规陶瓷涂层。

2、硬度

硬度是陶瓷涂层重要的性能指标之一。喷涂时高温颗粒急速冷却产生的淬硬性、涂层硬度对喷涂工艺参数的依赖性及涂层组织结构的非均质性都会影响硬度的测定。晶粒的细化使得纳米陶瓷涂层的硬度明显大于微米陶瓷涂层。

3、耐磨性

纳米结构涂层硬度和韧性的改善是耐磨性提高的主要原因。纳米陶瓷涂层在磨损过程中可能发生了微凸体的剪切或孔隙等处未完全熔化的颗粒脱离涂层表面,这些细小颗粒在涂层与摩擦件之间的润滑油膜中分散,起到“微轴承”作用,减小了涂层的摩擦系数,从而提高耐磨性能。

4、结合强度

陶瓷涂层的结合强度包括涂层与基体的界面结合强度和涂层自身粘结强度。未扩展的层间裂纹对涂层残余应力的释放作用和纳米结构喂料在喷涂过程中飞行速度比普通粉末高有利于提高结合强度。喷涂粉末纳米化后,可以改善粒子的熔化状态,使涂层孔隙明显减少,且部分孔隙位于变形粒子内部,有助于提高涂层的结合强度。

5、孔隙率

适当的涂层孔隙对于润滑摩擦和高温隔热工件是有利的,但对耐腐蚀、高温抗氧化和高温抗冲刷等工件有害。研究发现,孔隙率与火焰温度和速度有关;也与粒子速度有关,随着粒子速度的增加,孔隙有下降趋势。

6、热导率

热导率是表征热障涂层的主要性能指标,随晶粒变小而降低。由于随着晶粒尺寸的减小,涂层内部的微观界面增多,界面距离减小,使热传导过程中声子的平均自由程降低,材料热导率也随之减小。

纳米陶瓷涂料超高性能基础上,纳米陶瓷涂层相对密度很高,整体表面硬度约在7H以上,其破坏温度可达到1400℃,因此在锅炉、电炉、烟道烟囱、机械设备、飞机、宇航器等零部件上得以大量应用。例如:涂刷在裂解管、水冷壁、预热器、省煤器、过热器上涂刷高温GN-201系列黑体耐磨陶瓷涂料,加快了热吸收和向内金属壁传热,大大提高热吸收率,节能效果显著,而且防腐防磨,耐高温、节能效果可以达到10%以上。

纳米陶瓷涂料具有特殊物理化学性能的涂层,使得涂层在功能保护上方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米陶瓷涂料在隔热保温、防腐防锈、绝缘保护、自洁防污、吸收节能、封闭耐高温等方面有广阔的应用前景。开思新材料公司自主研发的陶瓷涂层涂料,应用广泛,欢迎同行前来交流探讨。


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