随着现代工业中纳米二氧化硅材料的不断发展,新型涂层行业也随之迅速崛起,并逐步进入公共视野,作为一种新兴技术吸引公众目光。历经数十年持续改善,如今已被广泛应用于机械产品、电子产品、航天制造和建筑装饰等诸多领域,具有非常广阔的开发与应用前景。目前国内外的涂层研究与应用主要集中在碳化硅、晶体玻璃、陶瓷和不锈钢等基材的表面,在石材表面领域有关的理论与实践屈指可数。文中利用不同比例的改性纳米二氧化硅、环氧树脂和固化剂等制备一系列涂层,对从中挑选出的表面平整匀厚、涂层效果明显、与基体大理石稳固结合的试件进行其相关性能测试,旨在说明大理石涂层具有的耐污性、耐磨性以及与基体结合的稳固性,对于后续新功能涂层开发和扩大其使用范围等有着重大意义。本文主要针对以下几个方面内容进行研究:(1)以正硅酸乙酯和三甲基氧硅烷作为复合硅源,乙醇和丙酮为共溶剂,去离子水和浓氨水为反应物,按照一定比例参数制备出含甲基的改性硅凝胶,浓缩干燥制得改性纳米二氧化硅。再配以适量的环氧树脂、PDMS和固化剂等辅助试剂,利用浸渍提拉膜法和固化处理等技术,在大理石表面获得耐磨涂层。(2)选择改性纳米二氧化硅、环氧树脂和固化剂为影响涂层效果的三个主要因素,依据设计的正交表的不同配比制备出相应涂层,从中选择出表面形貌最佳涂层。以之和未涂原石作为试验对象,利用红外光谱仪得到相应的光谱图,通过光谱中不同成分波数分析发现涂层中引入了甲基,说明改性新涂层成功制备。(3)利用等量的蓝墨水、食用油和果汁混合液检验其耐污性。同时开展摩擦磨损试验机对最佳涂层和未涂原石进行摩擦系数试验,通过对比二者的平均摩擦系数的大小直接反映涂层耐磨性。此外,分别以加载载荷和摩擦频率为单因素,研究不同参数下二者对涂层摩擦系数的影响。(4)首先利用摩擦磨损试验机对涂层进行划痕实验,利用声噪突变点找出不同配比涂层与基体的结合力大小,其次进行极差分析找出影响结合力的主次因素和方差分析检测各个因素的显著性,再次利用回归分析建立结合力与影响因素的数学模型并求出其经验公式,最后对回归模型和回归系数进行显著性检验。