高温耐火涂层的研究—溶胶凝胶法制备耐高温绝缘涂层

摘要

本课题目的是研制出一种特殊用途的高温耐火涂层，用于金属导线的耐高温绝缘性能，对金属导线起到保护作用，提高导线的使用寿命。该材料以正硅酸乙脂、无机盐为先驱体，利用溶胶-凝胶法制备了高温耐火涂料，并在其组成系统中加入不同含量Cr2Oa，分别在600℃、800℃、1000℃的热处理制度下，处理后制得以Cr2O3含量命名的未添加Cr2O3、20％Cr2O3、40％Cr2O3三种高温耐火涂料样品。 分别对样品进行DTA测试，来拟定样品的烧结曲线；IR曲线的分析来得知凝胶的组成基团；通过XRD分析，来确定热处理后样品的物相组成；TGA曲线则表明样品在热处理过程中变化的情况；利用SEM测试来观察样品在热处理前后的表面形貌以及涂膜时，膜的结构；根据TG失重曲线，证明样品的耐高温性能；根据电绝缘性能曲线，来研究样品的电绝缘性能； 通过对上述实验数据的分析，拟定了样品的最佳制备工艺：添加20％Cr2O3样品在1000℃热处理后，烧失量仅为9％，绝缘电阻率可以达到57.71×109Ω·cm。长期工作在50℃-250℃的温度下耐高温绝缘性能良好。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

第二章文献综述

2.1耐高温涂层的发展阶段

2.2耐高温涂层的分类及制备方法

2.2.1耐高温涂层的分类

2.2.2耐高温涂层的制备方法

2.3特色高温涂层

2.3.1强化铝化物复合材料防护涂层

2.3.2抗高温氧化微晶涂层

2.3.3纳米功能复合涂层

2.3.4复合材料的抗氧化涂层

2.4新型高温防护涂层

2.4.1热障涂层

2.4.2抗热腐蚀涂层

2.4.3复合陶瓷微叠涂层

2.5高温防护涂层存在的问题及今后发展趋势

2.6本论文研究的目的与技术路线

2.6.1研究的目的

2.6.2研究内容与技术关键

2.6.3技术路线的确定

2.6.4生产工艺

2.7本课题在国外工业化生产的技术

第三章实验

3.1实验药品与仪器

3.1.1实验药品

3.1.2实验仪器

3.2实验原理

3.3样品制备

3.3.1样品配方

3.3.2样品的制备过程

3.4样品的性能表征

第四章结果与讨论

4.1样品的差热分析

4.1.1未添加Cr2O3凝胶的DTA曲线

4.1.2添加20％Cr2O3凝胶的DTA曲线

4.1.3添加40％Cr2O3凝胶的DTA曲线

4.2未添加Cr2O3凝胶的IR曲线分析

4.3样品的XRD测试

4.3.1不同样品在相同温度热处理后的XRD分析

4.3.2样品在不同温度热处理后的XRD分析

4.4样品的TGA曲线分析

4.4.1Cr2O3添加量对样品变化的影响

4.5样品的SEM分析

4.5.1未添加Cr2O3样品的SEM照片

4.5.2添加20％Cr2O3样品的SEM照片

4.5.3添加40％Cr2O3样品的SEM照片

4.6样品的耐高温性能分析

4.6.1样品的烧失量

4.6.2样品的烧失量曲线

4.7样品的电绝缘性能分析

4.7.1样品的电绝缘性能与温度的关系

4.7.2不同样品的电绝缘性能测试

4.8高温耐火涂层材料涂膜及应用

4.8.1涂层的表面形貌

4.8.2涂层的厚度

第五章结论

参考文献

致谢

附录A 作者攻读硕士期间发表的论文及成果