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等离子喷涂WC/co疏水涂层试验一

更新时间  2018-09-26 17:04:46 阅读

通过模仿荷叶的表面结构,可以制作出人工的超疏水表面,并在防水中获得了许多实用方面的防污、防腐蚀、防腐蚀、抗菌附件、船舶减阻应用。然而,在实际工作条件下,部件表面的超疏水涂层/涂层在外力作用下会失效,因此超疏水材料的耐磨性已成为研究的热点。金属和陶瓷涂层具有高硬度,等离子喷涂是解决涂层耐磨性的重要方向。常用的金属或陶瓷超疏水涂层的制备方法,如阳极氧化、化学沉积、激光蚀刻方法等,难以实施,难以大规模应用。刘洪涛等研究了采用刷镀法制备铁基超疏水涂层的方法,该方法简单有效,但涂层的机械强度较差。热喷涂方法可以简单有效地制备具有更高强度的超疏水涂层。陈等人。采用热喷涂结合化学改性制备了铝、铜和NiCrBSi金属超疏水涂层和TiO2陶瓷超疏水涂层。然而,发现纯金属涂层的硬度低,同时发现陶瓷涂层的韧性和粘附性。因此,结合两种材料的优点来制备金属陶瓷(MMC)超疏水涂层可具有机械性能优点。

等离子喷涂WC/co疏水涂层试验一

本文采用热喷涂结合化学改性法制备了几乎超疏水的WC/Co金属陶瓷涂层。讨论了拉曼光谱和XPS分析的化学修饰方法。研究了火焰氧化对涂层疏水性能的影响。评估涂层的耐久性。

一、测试方法

1.等离子喷涂和氧化处理

喷雾粉末是由OerlikonMetcoTM生产的WC/12Co,并且具有(-25+5)μm的粒径。通过使用Co作为粘合剂使纳米尺寸的WC颗粒的粒化凝聚来制备粉末。为了降低表面粗糙度,在喷涂之前将粉末在18μm(800目)下筛分,留下较小的部分用于喷涂。基体由Q235钢制成,尺寸为50mm×10mm×2mm。在等离子喷涂之前用250μm(60目)石英砂对样品进行喷砂处理以除去表面层并获得合适的粗糙度。喷涂参数如表1所示。

分别使用15,22.5和30kW的喷涂涂层,使用4000L/h的大主气流来增加涂层附着力。由于喷涂功率的增加,会导致脱碳等问题[12]。在本文中,第一组样品通过等离子火焰进行表面氧化,以增加表面的氧化程度,改善疏水性能,同时避免脱碳。当表面被氧化时,主气体流速降至2000L/h,功率为30kW。2.化学改性、接触角试验和耐久性评价

使用全部(十七)氟癸基三甲氧基硅烷(分析纯AR)(下文称为FAS-17)作为改性剂,将0.5mlFAS-17滴加到100ml醇(分析纯AR)中,并充分搅拌直至液体。澄清并配制成整理溶液。将喷涂的涂料浸入醇中,超声清洗1分钟,除去浮选,然后在60℃的烘箱中干燥。然后,将干燥的样品置于改性液体中,在60℃的水浴中浸泡2小时,然后浸入醇中并超声清洗2分钟。最后,将其在鼓风干燥炉中在120℃的温度下干燥2小时以完成改性。

使用接触角测量仪(JC2000D2A)测量涂层与水的静态接触角。将测试水滴体积控制在5μL,用去离子水进行测试,温度为室温,并且每个参数测试至少5次并取平均值。

通过两个方面评估疏水涂层的耐久性。首先,砂纸打磨后疏水性能的变化[9]。在长度为20厘米,宽度为5毫米的11微米(1200目)砂纸轨道上,倒置测试样品,用砂纸将涂层面朝下放置,重量为100×177650和200克。放在样品上;移动样品以允许砂纸轨道来回滑动,并且每次滑动一定距离时,测量涂层磨损后的接触角直到涂层被破坏。第二种是通过水滴侵蚀试验来模拟试验涂层的防雨性能。体积为约0.05mL的水滴从30cm的高度以2s/drop的速率自由下落,样品以45°的角度洗涤,每1.5小时取样,并干燥在120°C下保持20分钟。接触角。


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