1.1.2不锈钢

　　测定水泥回转窑烟室温度850～930℃的热电偶用的保护管一般为1Cr18Ni9Ti,其耐磨性低,一些气体如H2S、SO2等的腐蚀加剧了管材磨损,携带粉尘的高温烟气流中含有SO2、O2等加剧钢管腐蚀和氧化。以玻璃熔块、氧化铬粉、粘土粉和硅酸锆微粉为原料的涂料,用辊涂法均匀涂覆在不锈钢管上,经1000～1050℃保温20min熔烧制备的陶瓷涂层的研究[8]表明:较大热膨胀系数的玻璃熔块料有利于提高涂层结合性;涂层的耐磨性随硅酸锆微粉加入量的增加而提高,加入量为15%时,其热震循环(1000℃(Z)空冷)达22次。电阻带、保护气氛金属炉罩等表面的由辐射粉体基料和载体粘结剂两部分组成的红外辐射涂层,脱落现象严重。一般认为是载体粘结剂的结合力不足所致,过渡金属氧化物系红外辐射烧结基料热膨胀系数一般皆大于基体材料的热膨胀系数,二者热膨胀不协调。用MnO2、Fe2O3、CuO、Co2O3等在1Cr18Ni9Ti表面制备辐射粉体基料[9],烧结温度1200℃保温1.5h;用SiO2溶胶、Al2O3微粉、Cr2O3微粉和CrO3等为载体粘结剂;用锂辉石为辐射粉体基料热膨胀系数调节剂。涂层试样放入1100～1150℃的马弗炉内保温15min后水冷,不断重复此过程至指定的循环次数,观察涂层。结果表明,与国外相关产品相比,其抗热震性能更佳。粘结料与Cr2O3制成料浆[10],涂覆于FeCrAl合金即0Cr25Al5表面,在空气中1300℃熔烧制备涂层的研究表明,当Cr2O3的加入量为0.5份时,涂层样品经1200℃,360h抗氧化实验,陶瓷质量增加仅为基体的1/22;在熔烧过程中形成的中间层提高了样品高温抗氧化性能。

　　1.2合金基体

　　1.2.1钛合金基体

　　钛合金在高温热处理过程中,表面可能形成一层氧化皮和硬而脆的表面渗层。用流涂工艺在工业纯钛上得到高温超细陶瓷涂层的研究[11]表明,当加入10%(质量分数)的纳米镍微粒时,其抗氧化力及与基体的结合力最佳。含硅酸盐氧化物的涂料涂敷到钛合金毛坯表面,热加工时可以保护钛合金。此法[12]成本低,适用于大工件。硼硅酸盐玻璃料[包括B(OH)3,SiO2,A12O3,MgCO3,CaCO3,K2CO3,Na2CO3等]球磨混合6h,然后在1200～1500℃下熔炼2～5h,迅速倒入冷水中冷淬、粉碎成细玻璃粒;再球磨30～50h后,将小于74μm的玻璃细粉、有机粘结剂、水和添加剂球磨混合2～4h制成涂料釉浆。将50mm×40mm×5mm的钛合金试片放入碱液中加热脱脂后,用热水去除钛合金表面残留的碱液膜,干燥后用浸涂法(也可喷涂)在试样表面涂覆150～300μm厚的釉浆,于40～60℃下干燥,放于马弗炉中在900℃煅烧一定时间出炉,冷却后敲击试样,涂层剥落,然后对其表面进行EDS分析。陶瓷氧化增质量实验是将试样加热保温(850～900℃)一定时间,冷却后称质量。研究表明,此涂料有很好的保护作用。

　　1.2.2Ni基高温合金

　　在Ni基高温合金表面分别涂覆75%Na2SO4+K2SO4盐膜和料浆法Al-Si涂层在900℃空气中的热腐蚀行为的研究[13]表明,Al-Si涂层由于表面生成致密的、陶瓷保护性Al2O3膜,以及涂层中Cr元素和一些富Si相的有益作用而表现出优异的耐热腐蚀性能。在成分为:0.13%～0.20%(质量分数,下同)C、8.0%～9.5%Cr、9.0%～10.5%Co、9.5%～11.0%W、1.2%～2.4%Mo、5.1%～6.0%Al、2.0%～2.9%Ti、0.8%～1.2%Nb,基体Ni的镍基高温合金ЖC6y的表面涂敷料浆[14]:渗剂(铝粉和硅粉)、粘接剂(聚乙烯醇)和溶剂(水)。涂层制备路线为:粘接剂用溶剂溶解成浓度10%的溶液,加入渗剂,经搅拌后,均匀喷涂到试样表面并烘干,然后进行1000℃×2h的真空扩散。结果表明,涂层深度为0.03～0.05mm;涂层的显微硬度(611HV0105)明显高于基体的显微硬度(421HV0.05);Al-Si涂层1050℃时383h氧化试验后,有涂层试样和无涂层的氧化增质量值分别为10.61g/m2和25.55g/m2,前者表面状态良好,后者伴随氧化皮脱落;制备有Al-Si涂层涡轮叶片装在某发动机上试车300h后分解检查表明,涂层未发现剥落、氧化、热腐蚀等。