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                漂珠的表面改性及漂珠復合涂層制備---常見問題

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                漂珠的表面改性及漂珠復合涂層制備

                發布日期:2016-4-8 來源:邢臺市佳匯保溫材料有限公司 點擊:

                漂珠是一種顆粒細、質量輕、耐酸堿的空心微珠,具有耐熱、絕緣、化學性質穩定、無毒、不燃燒等特征。它在燃煤過程中產生,屬于粉煤灰中的一種。由于漂珠的中空結構,其密度僅為0.3g/cm3,會漂浮于水面,因此不宜將其作為增強顆粒在復合鍍中應用。本文首先利用非均相沉淀法,以硫酸鈦為鈦源,對漂珠進行表面改性,旨在增大漂珠的密度,使其可以懸浮或者沉于水溶液中。然后將改性漂珠作為增強顆粒,采用復合電鍍法在鋁合金基體表面制備Ni-P/漂珠復合涂層。采用光學顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、X-射線衍射、摩擦磨損試驗機和電化學工作站等對改性漂珠的表面微結構、以及Ni-P/漂珠復合涂層微結構、界面結合力和耐蝕性能進行了系統研究,獲得了如下結果:在漂珠表面制備了TiO2包覆層。發現隨著Ti(SO4)2用量的增加,漂珠表面理論包覆厚度增大,當理論厚度大于0.3μm以后,漂珠表面出現龜裂現象,且理論厚度越大龜裂現象越嚴重,認為0.3μm為漂珠表面TiO2佳理論包覆厚度。漂珠表面TiO2薄膜包覆程度和致密度隨pH值升高先增加后降低,結合鈦元素含量EDS能譜分析結果得出,pH值為5時漂珠表面TiO2薄膜包覆好、致密度高。反應溫度越高,TiO2粒子沉積速度越快,但溫度過高則不利于其在漂珠表面沉積,經能譜分析發現反應溫度為50℃時Ti元素含量高,此時膜層的SEM形貌顯示致密。綜合分析,漂珠表面包覆TiO2層的優工藝為:理論包覆厚度0.3μm,反應溫度50℃,pH值為5。利用復合電鍍方法,在鋁合金表面成功沉積出Ni-P/漂珠復合涂層。隨改性漂珠添加量的增加,Ni-P/漂珠復合涂層中漂珠沉積量也逐漸增加;但當改性漂珠含量過多時,會引起對涂層表面沖刷現象,結果使涂層中改性漂珠含量減少,層厚度變薄。實驗發現,電流密度越大,復合涂層厚度越大,顆粒尺寸越小。綜合分析發現,當改性漂珠添加量為10g/L,電流密度為20mA/cm2時,復合涂層表面涂層質量好。采用劃痕實驗研究了復合涂層的界面結合力。發現隨著改性漂珠添加量和電流密度增加,界面結合力先增加后降低。在改性漂珠含量為10g/L、電流密度為20mA/cm2時,復合涂層的界面結合力大。采用電化學阻抗譜和極化曲線方法研究了復合涂層在3.5%NaCl水溶液中的耐蝕性。發現改性漂珠含量為5g/L、電流密度為20mA/cm2時獲得的Ni-P/漂珠復合涂層耐腐蝕性能好。
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