瓷釉涂层/金属基体界面分形维数和密着性关系研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:baoxiongwen
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文针对喷瓷管道密着性的定量测试和表征的问题,以采用热熔敷法制备的瓷釉涂层为研究对象,研究了用分形理论描述涂层密着性的可行性,利用盒子计数法计算了涂层/基体界面的分形维数,分析其变化规律,并与落球冲击实验结果相比较,探讨了界面分形维数与密着性之间的关系,寻找定量表征密着性的方法。 瓷釉涂层/金属基体的界面形貌具有分形特征,可用分形理论研究其密着性,从不同的表面结构、不同熔敷温度和保温时间三个方面研究了涂层/基体界面分形维数和密着性之间的关系。在一定范围内,基体表面的粗糙度越大,界面分形维数越大,密着性越好;但对于不同的熔敷温度和保温时间,界面分形维数的大小和密着性的好坏之间就没有明显的对应关系。瓷釉和金属的结合方式为机械结合和冶金结合,而界面分形维数更多的是反映机械结合,只用界面分形维数来表征密着性具有一定的片面性,因此提出了分形密着度的概念,根据密着度的公式可以计算密着度的大小,能够对瓷釉涂层和金属基体的密着过程进行合理的解释。进一步研究发现,表面粗糙度越大,瓷釉涂层/金属基体界面的分形密着度越大;熔敷温度在900℃以上时,分形密着度都比较大;保温时间在20min以上时分形密着度比较大。可以看出,涂层/基体界面的分形密着度的大小和密着性的好坏呈相同的变化趋势,可以将分形密着度作为密着性的一个评定参数,分形密着度越大,涂层的密着性就越好。
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