热喷涂涂层封孔处理及其耐酸蚀性能研究(3)

材料热处理技术Material&HeatTreatment2010年7月

后突然加快，说明涂层部分破坏，基体被腐蚀，腐蚀增重在第40h达到40.694mg/cm2。在腐蚀过程中，观察到产物层有片状的剥落，局部存在疏松物质，表面变黑。表明未涂封孔剂的试样在抗热腐蚀方面性能较差。而第二组试样与第三组试样在整个试验的范围内，热腐蚀随时间的延长增加比较缓慢。说明封孔后的涂层在高温状态下具有很好的抗腐蚀性。只涂水玻璃的实验组涂层表面会有黄色产物生成，是腐蚀介质已经进入到涂层内部不断地反应。故在

2.2腐蚀曲线

腐蚀增重值的大小和腐蚀动力学曲线的形状可以反映出试样的腐蚀程度及腐蚀规律。循环8次以标定动力腐蚀曲线，平均单位面积腐蚀失重曲线如图3所示。可以看出，几乎所有试样的腐蚀行为均表现出相同的特征，即试样的腐蚀增重量随时间的延长逐渐增大，表明腐蚀程度逐渐加深。第一组试样腐蚀增重最快，一开始就有锈浊的金属出现，25h以

454035302520151050

腐蚀增重/(mg·cm-2)

35h后腐蚀增重突然增加，说明封孔层破坏腐蚀到

了涂层。从而表明，涂层用优化封孔剂做封孔处理以后，其腐蚀增重明显降低，使涂层的耐热腐蚀性能

第二组第三组

得到提高。并且，采用优化封孔剂比用单纯水玻璃封孔所获得的封孔效果好。

51015

3035

腐蚀时间/h

图3动力腐蚀曲线

20254045

3封孔前腐蚀后涂层表面形貌对比

腐蚀后涂层的表面形貌如图4所示。对比分

Fig.3Dynamiccorrosioncurves

(a)未封孔

(b)水玻璃封孔后

析表明，未封孔涂层表面存在一定的孔隙，腐蚀介

(c)优化封孔剂封孔后

图4涂层被腐蚀后的表面形貌

Fig.4Surfacemorphologyaftercorrosion

质容易通过孔隙腐蚀基体材料；仅用水玻璃封孔剂封孔的表面存在开裂现象，影响封孔效果，腐蚀介质仍可以通过孔隙腐蚀基体；而优化的封孔剂封孔的表面相对比较致密，有效地提高了封孔效果。

体的渗透作用，从而起到有效的防护作用。参考文献:

[1][2][3][4]

徐滨士，刘世参．表面工程[M]．北京：机械工业出版社，2001.于惠博，王亚昆，孙宏飞，等．涂层技术研究进展综述[J]．新技术新工艺，2006，(11)：15-18．

陈琳，张三平，周学杰．降低热喷涂涂层孔隙的工艺方法[J]．上海金属，2004，(7)：41-43．

4结论

(1)设计一种以水玻璃为基料、添加云母粉和

SiO2纳米颗粒的无机封孔剂，其中云母粉与水玻璃

比例为1∶13、纳米粉与水玻璃比例1∶90，具有封闭性能好、无污染、耐高温和防酸蚀的优点。

SugehisLiscano，LindaGil，MarianaHS．Effectofsealingtreatmentonthecorrosionresistanceofthermal-sprayedceramiccoatings[J]．SurfaceandCoatingsTechnology，2004，188-189：135-139．

(2)采用刷涂和超声渗透等方法，在金属热喷涂

涂层表面进行封孔实验。封孔涂层表面的孔隙基本被封住，封孔剂及其纳米颗粒可渗入涂层中的孔隙中起到填充作用，从而显著降低涂层的孔隙率。

[5]MinnamariVippol，SamppaAhmaniemi．Aluminumphosphatesealedaluminacoating：characterizationofmicrostructure[J]．MaterialsScienceandEngineering，2002，A323：1-8．

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周林玉，刘莹，朱星河，等，金属热喷涂涂层耐酸封孔剂及封孔材料配比优化[J]．南昌大学学报(工科版)，2009，(3)：205-216.蒋飞伟，刘莹，朱星河．高速电弧喷涂硼化物金属复合陶瓷工艺参数优化试验研究[J]．热加工工艺，2008，37(7)：77-78．

(3)在常温和750℃高温下，对封孔涂层进行酸

蚀实验。可以屏蔽或减缓外部腐蚀介质对涂层及基

98HotWorkingTechnology2010,Vol.39,No.14

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