热镀锌锅内壁陶瓷涂层的研究

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要在实施热镀锌工艺时，熔融锌液对锌锅等设备产生严重的腐蚀，给生产带来了一系列问题，本文中熔锌对钢铁材料的腐蚀试验表明了锌液与钢铁产生强烈的Zn-Fe反应，导致锌的大量消耗，生成铁锌化合物进而形成锌渣，锌渣主要由(相(FeZnl3)和6相(FeZm)组成。对材料表面施加耐锌蚀防护层是目前解决钢制镀锌锅的腐蚀问题比较理想手段。本文主要研究了等离子弧喷涂A1203陶瓷涂层耐熔锌腐蚀机理以及热震对陶瓷涂层防锌蚀的影响。等离子弧喷涂A1203陶瓷涂层试样在熔融锌液中的腐蚀试验主要验证了A1203陶瓷涂层的作用，同时表明了经过很长时间浸入，A1203陶瓷涂层与熔融锌液之

2、间发生了反应性润湿。通过扫描电子显微镜及x射线衍射分析了在熔融锌液与陶瓷涂层界面处产生的化合物的形貌及成分，并由界面反应自由能润湿理论上分析了产生化合物的原因。为了研究热震对陶瓷涂层防锌蚀的影响，本文对单一结构A1203陶瓷涂层及带有粘结底层双层涂层进行了模拟工况条件下热震试验。之后，通过扫描电子显微镜分析不同结构涂层的热震形貌，结合现有理论，对热震数据进行了分析总结，得出在基体与陶瓷工作层间增加金属粘结层可有效地缓和界面处的热应力集中，并阻碍裂纹的形成与扩展，从而显著提高涂层的抗热震性能。并研究探讨了不同结构涂层裂纹的萌生与扩展。最后，进行了缺陷涂层在熔锌中的失效试验，通过扫描电子

3、显微镜研究了熔融锌液对缺陷涂层的破坏。关键词：陶瓷涂层，熔锌，腐蚀，热震热镀锌锅内壁陶瓷涂层的研究ResearchofCeramicCoatingusedinInwallofHot-galvanizePotAbstractIntheprocessofhot-galvanize，meltingzincgeneratecorrosioninmanufacturingfacility,suchaszincboiler．Itcallbringaseriesofproblems．Inthispaper,wedosomecorrosionexperimentsaboutmeltingzincon

4、steel．ItshowsthatastrongchemicalreactionbetweenZnandFeWasproduced，whichcausealargeconsumptionofZn，generateZn—Fecompoundandproducezincilatc．Thesezincilatemainlycontainphase‘andphase6．Thereisaidealmeasureatthepresenttimetosolvethecorrosionproblemwhichistobcapplyingresistantcoatingtomaterial$urfia

5、ge．ThispapermainlydiscusscorrosionmechanicsofplasmasprayingA120ainmeltingzincandtheeffectofthermalshockofceramiccoatingontheresistancecorrosionofmeltingzinc．ThecorrosionexperimentaboutmeltingzinconplasmasprayingA】203havebeendone．ItshowstheactionofA1203ceramiccoatingandreactivitywettingbetweenA1

6、203ceramiccoatingandmeltingzinc．AnalyzedbySEMandXRDtherearesomecompoundsthatareproductionresultingfromreactionbctweanmeltingzincandA1203ceramiccoatingandthereasonofgeneratingcompoundsisstudiedbywettingtheoryoffreeenergyininterfacereaction．Forstudyingtheeffectofthermalshockofceramiccoatingonther

7、esistancecorrosionofmeltingzinc，aseriesofthermalshockexperimentshavebeendone．AnalyzedbySEMandXRD，itindicatedthattheaccessionofFeCrAIorAlbondcoatingalleviateefficientlythermalstressofthecoatingsinterface，andrestrictcrackformationan