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金属材料热喷涂玻璃涂层的研究 刘新年。高档妮，郭宏伟 (陕西科技大学材料科学与工程学院，陕西咸阳712081) [摘要】 金属材料表面的玻璃涂层具有较好的抗冲击强度和耐磨性能，过去对此研究较少。 为此，采用氧．乙炔火焰热喷涂方法，研制了一种适用于低碳钢表面保护涂层的玻璃材料。优化设计 稳定性，在金属材料防腐蚀方面应用前景广阔。 [关键词]热喷涂；玻璃涂层；金属保护 [中图分类号]TGl74．442[文献标识码]A O 引 言 的试样表面具有一定的粗糙度，以各个方向无光反 射亮斑、亮线且无锈斑为合格。对喷砂处理后的试 金属材料易受环境的影响，如在大气中、土壤 样及时进行玻璃热喷涂，以提高热喷涂效果。 中、工业环境中(酸液、碱液、盐类水溶液)和人体 1．2热喷涂方法 中被腐蚀。为了防止或者减缓金属材料在使用中 的腐蚀，通常对金属材料表面进行保护。表面保护 采用氧一乙炔火焰粉末喷涂工艺，选用QT— 涂层包括金属涂层和非金属涂层。非金属涂层又 可分为无机涂层和有机高分子材料涂层。有机高 的玻璃粉体，用氧一乙炔火焰将试样表面预热至 分子材料涂层，不耐高温，易老化；而金属涂层虽然 有不少的优点，但在应用方面仍有一定的局限性。 使玻璃粉体从料罐中下落并随着气流从喷枪喷嘴 无机非金属材料涂层近年来用于金属材料防腐蚀 端部的燃烧火焰中喷出(在飞行中玻璃粉体被加 方面较为普遍的有陶瓷涂层、硅酸盐水泥涂层和搪 热熔融)，高速撞击试样，在试样表面形成所需要 瓷涂层，国内外对玻璃材料涂层的研究却甚少。本 的玻璃涂层。试验热喷涂工艺参数见表1。 研究设计了特种玻璃材料的组成，以低碳钢为防腐 表1热喷涂工艺参数 蚀对象，采用火焰喷涂工艺方法，优选出了最佳玻 。压力／：_PaJ． 火熄}度／ 喷距／。。角度／(。)涂层厚度／ 璃组成，所设计的玻璃材料用于热喷涂具有优良的 空气乙炔氧气 弋 mm 化学稳定性和热稳定性，且抗机械冲击强度和耐磨 O．6 O．1 0．4 1 700一180015～2070～90O．3～2．O 性能良好，未来在金属表面保护涂层方面有着广阔 1．3涂层效果检测 的应用前景。 (1)对热喷涂玻璃材料后的试样，将咖53．0 mm、621．8 1 试验 g的钢球自由落下进行冲击。钢球下部 距试样表面180cm，反复冲击3次，玻璃涂层与金 1．1 试样处理及要求 属基体未发生脱裂。这表明涂层与基体具有一定 试样为低碳钢，尺寸为50mm×50mm×5 的结合强度。 mm。放试样于SSLG喷砂机内，喷金刚砂处理，金 (2)将试样放入电热干燥箱内加热至110℃， 刚砂颗粒度为20～30目，压缩空气压力为0．49— 保温20 0．69 MPa，喷枪距离试样约500mm。喷砂处理后 中，反复3次；显微镜下未发现玻璃涂层表面有炸 裂现象。这表明涂层与基体结合良好，能承受出 [收稿日期]2005—07—16