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氧化鋁基金屬陶瓷涂層

2020-2-26 12:35:24點擊:

燃燒合成是1種新興的制備陶瓷/金屬復合材料的方法,它是利用2種或2種以上的元素或化合物之間發生相互反應生成陶瓷相而達到強化基材的目的,組元間的強放熱化學反應以及可使反應自發維持的燃燒波是燃燒合成的基礎。采用這種技術可以制備陶瓷和金屬陶瓷復合涂層,實現普通金屬材料表面冶金強化。

在鋼管及彎頭的內壁制備連續完整的陶瓷涂層的合成反應如下:

Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe+836kJ

氧化鋁基金屬陶瓷涂層

該反應放出的巨大熱量可使體系絕熱溫度高達3753K,此時產物Al2O3和Fe均處于熔融狀態。由.于產物的密度不同且潤濕性差而互不相溶,因此,在燃燒合成過程中處于液相狀態下的Al2O3和Fe在重力作用下會逐漸分離。隨著反應燃燒波的移動及受冷卻過程負溫度梯度的作用,熔點較高的Al2O3便沿著鋼管內壁結晶凝固,附著在內壁形成連續的氧化鋁基陶瓷涂層,Fe液及剩余熔融物則作為殘渣流出管外。