原位生成Fe-Al/A12O3复合陶瓷涂层

摘要

Fe-Al金属间化合物以其好的抗氧化、抗硫化特性,优良的抗腐蚀性和高温强度等突出性能,成为一种廉价的抗腐蚀材料.Fe-Al与A12O3之间相容性好,可作为过度底层制备Fe-AVAl2O3梯度涂层以提高Al2O3陶瓷涂层的性能.采用化学镀法制备Fe包覆Al核(Al)-壳(Fe)结构复合粉体,以Fe-Al复合粉体为喷涂材料,利用等离子喷涂法在Q235钢基体上制备涂层,在喷涂过程中Fe、Al反应生成FeAl金属间化合物和Al2O3,通过控制Fe-A1和Al2O3粉体的混合比例实现涂层的梯度化.利用SEM、XRD分析涂层的结构和相组成,并对涂层的结合强度和抗热震性进行了测试.结果表明,涂层主要由Al2O3、Al、Fe3Al和FeO等组成,喷涂过程中Fe-A1发生反应原位生成了Fe3Al金属间化合物,以Fe-Al为底层的FeAl/Al2O3梯度涂层的结合强度和抗热震性均明显高于A12O3涂层,涂层成分的梯度分布和Fe3Al的原位形成改善了涂层的结合状态,提高了结合强度和抗热震性.