3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层的微观结构与性能

无机材料学报, 2017, 32(1): 63-68. doi: 10.15541/jim20160206

3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层的微观结构与性能

龚伟 ^1, , 李华 ^2, , 周黎明 ^3, , 白朝中 ^4, , 王恩泽 ^5,

1.西南科技大学制造科学与工程学院,绵阳621010;中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳621900

2.西南科技大学国防科技学院,绵阳,621010

3.西南科技大学制造科学与工程学院,绵阳,621010

4.西南科技大学制造科学与工程学院,绵阳,621010

5.西南科技大学材料科学与工程学院,绵阳,621010

基金项目: 西南科技大学自然科学基金(15ZX7157)Industrialization Cultivation Project of Education Department of Sichuan Province(15CZ0011) Natural Science Foundation of Southwest University of Science and Technology(15ZX7157) 四川省高校科技成果转化培育项目(15ZC0011)

关键词：功能梯度涂层 , 微晶玻璃 , 涂搪法 , 微观结构

Microstructure and Properties of 3Y-TZP/LZAS Glass-ceramic Functionally Gradient Coatings

Keywords： functionally gradient coating , glass-ceramic , slurry method , microstructure

为了提高钢基体微晶玻璃涂层的韧性,在Q235钢基体上采用涂搪法制备了钇稳定四方相氧化锆/Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2 (3Y-TZP/LZAS)微晶玻璃功能梯度涂层.采用XRD、SEM分析了梯度涂层的物相组成和微观结构,采用压痕法测试并计算了涂层的显微硬度和断裂韧性,通过粘接-拉伸法测试了涂层的结合强度.结果表明,3Y-TZP/LZAS微晶玻璃功能梯度涂层各层之间的界面结合紧密;涂层与钢基体依靠玻璃中的SiO2与铁的氧化物发生界面反应形成牢固的结合,反应产物为Fe2SiO4和FeSiO3;涂层的显微硬度和断裂韧性沿涂层厚度方向逐渐增大,涂层韧性提高是表面残余压应力增韧、3Y-TZP相变及3Y-TZP的颗粒增韧共同作用的结果;梯度涂层与Q235的结合强度达16.3 MPa.热震实验表明,梯度涂层在300℃下经历30余次热循环,表现出较好的抗热震性能.

参考文献

[1]	芦玉峰;楼淼;邓利蓉;刘振兴;张传禹;堵永国.0Cr18Ni9不锈钢基板的BAS系微晶玻璃介质层的研制[J].功能材料,2010(12):2216-2219.
[2]	周宏明;贾洋;李荐;谭笛.料浆喷涂微晶玻璃涂层的微观组织结构及其抗氧化性能[J].中南大学学报（自然科学版）,2014(1):45-51.
[3]	黄凯;蔡舒;任萌果;王雪欣;张睿悦.镁合金表面介孔45S5生物玻璃陶瓷涂层的制备及体外降解性能[J].硅酸盐学报,2014(7):846-850.
[4]	Ercenk, Ediz;Sen, Ugur;Yilmaz, Senol.Tribological Properties of SiC-Reinforced Basalt-Based Coatings[J].Tribology letters,20142(2):337-354.
[5]	B. Rother;A. Mucha.Transparent glass-ceramic coatings: Property distribution on 3D parts[J].Surface & Coatings Technology,20002/3(2/3):128-134.
[6]	Hu, Xiaolin;Cui, Lei;Liu, Taoyong;Zheng, Zhanghong;Tang, Yu;Lu, Anxian.Crystallization and properties of B2O3 doped LZAS vitrified bond for diamond grinding tools[J].Journal of Non-Crystalline Solids: A Journal Devoted to Oxide, Halide, Chalcogenide and Metallic Glasses, Amorphous Semiconductors, Non-Crystalline Films, Glass-Ceramics and Glassy Composites,2015:69-75.
[7]	Cui, Lei;Hao, Xiaojun;Hu, Xiaolin;Lu, Anxian.Effects of Y2O3 addition on structure and properties of LZAS vitrified bond for CBN grinding tools application[J].CERAMICS INTERNATIONAL,20158(8):9916-9922.
[8]	龚伟;周黎明;王恩泽.Y-TZP/LZAS 微晶玻璃功能梯度涂层残余应力分析[J].功能材料,2014(17):17140-17144.
[9]	Yamada K;cc.pref.aichi.jp;Imamura K;Itoh H;Iwata H;Maruno S.Bone bonding behavior of the hydroxyapatite containing glass-titanium composite prepared by the Cullet method.[J].Biomaterials,200116(16):2207-2214.
[10]	Hrma, P.Glass viscosity as a function of temperature and composition: A model based on Adam-Gibbs equation[J].Journal of Non-Crystalline Solids,200829(29):3389-3399.
[11]	肖子凡;程金树;吴昊.Al2O3/SiO2比对高铝型钠钙硅玻璃黏度及料性的影响[J].硅酸盐学报,2012(7):1000-1005.
[12]	龚伟;钟良;刘传慧;刘建豪;王恩泽;刘凯祥.热处理制度对LZAS系微晶玻璃析晶行为的影响[J].人工晶体学报,2015(11):3140-3146.
[13]	杨丹;沈卓身.可伐合金封接用Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃研究[J].电子元件与材料,2010(4):57-60.
[14]	吴茂;曲选辉;何新波;罗大为;敖洪.ZnO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃与可伐合金的润湿性能[J].材料热处理学报,2009(6):25-30.
[15]	陈建锋;曹平周.高温后结构钢力学性能试验[J].解放军理工大学学报（自然科学版）,2010(3):328-333.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网