搪瓷涂层是涂覆于金属表面的搪瓷釉料经700～850℃高温烧结后形成的无机非金属涂层。因其具有耐高温抗冲击、耐腐蚀抗氧化、耐摩擦抗划伤等诸多优异性能,而被广泛地应用于工业管道的防腐蚀领域。采用湿法球磨制备搪瓷釉浆,并通过一次浸搪法在Q235低碳钢表面制备搪瓷涂层。通过探究涂层烧结机理和石英添加量对涂层摩擦学性能及耐腐蚀性能的综合影响,得到如下研究结果:研究了涂层分别在700℃、750℃、800℃、850℃和900℃下烧结时组织结构与性能的演变过程。结果表明:随着烧结温度的升高,涂层表面开口气孔完全转变为闭口气孔,界面处涂层与基体元素发生了互扩散,其中Fe元素扩散距离可超过60μm。界面氧化层的完全溶解使涂层粘度降低而导致气体易于逸出,另一方面将涂层中密着剂还原,使界面处形成树枝状枝晶,增强涂层与基体的结合性。此外,石英被涂层形成的液相所溶解,并成为涂层硅酸盐网络的一部分而使其硬度增大、光泽度提高,其中烧结温度为850℃时涂层的综合性能最佳。研究了石英添加量为0%、4%、8%、12%的搪瓷涂层摩擦学性能。结果表明:未添加石英的涂层孔隙率高、孔隙密度低,摩擦时裂纹易沿涂层内气孔间最短距离方向拓展,导致涂层磨损率高达5.27×10^-5 mm³/（N·m）,同时硬质相颗粒TiO₂转移至对磨球表面,涂层磨粒磨损程度加剧而使摩擦系数增加,并在磨痕底部形成尖锐的凹槽。随着石英添加量的增加,涂层内部气孔逐渐由体积大、数量少向体积小、数量多转变。其中8%添加量的涂层因气孔孔径更加集中,对裂纹扩展时的能量势垒增加更为显著,因而可有效阻碍裂纹的连续扩展。此外,气孔通过拦截磨屑而在磨损表面形成密实的堆积层,避免了对磨副与涂层的直接接触而起到减摩作用,磨损率及磨痕深度仅为未添加涂层的1/3,磨损仅发生在涂层浅表层。研究了石英添加量为0%、4%、8%、12%的搪瓷涂层在质量分数为30%H₂SO₄溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:未添加石英的涂层由于其较差的硅酸盐网络连接程度降低了涂层的耐蚀性,且尺寸较大的气孔极大地缩短了腐蚀路径,使其浸泡腐蚀120 d后的阻抗值降低四个数量级,并在低频区形成扩散。涂层中大量碱性氧化物被硫酸溶液溶解,使腐蚀表面沉积大量含SiO₂、TiO₂和CaSO₄的混合腐蚀产物,且腐蚀深度超过15.89μm。随着石英加入量的增加,涂层致密度增大,且硅酸盐网络逐渐趋于完善,使其耐腐蚀性提高。其中12%添加量的涂层,孔隙率仅为12.26%,硅酸盐网络结构更加致密,腐蚀后表面形成的凝胶层有效阻碍了酸溶液对涂层的进一步侵蚀,使其腐蚀120 d后的低频区阻抗值仍能达到10¹¹Ω·cm²,且表面仅形成1～2μm的针孔状的点蚀坑,涂层耐腐蚀性显著提高。