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随着科学技术的不断发展，工程应用中对于材料性能的要求越来越高。在很多恶劣的工况下要求材料同时具备好的强度、韧性、耐磨性等综合性能，单纯的金属材料已难以满足这样的要求。陶瓷材料则具有硬度高、耐磨性好等特点，金属材料具有易成型、韧性好等特点。因此，通过一定的工艺将陶瓷材料制备于金属材料表面形成一种复合材料，使之具有金属材料和陶瓷材料的综合性能，具有重大的研究意义和应用价值。
本论文采用涂搪法在Q235A钢表面制备质量完好的陶瓷涂层。该涂层分为两层：第一层为过渡搪瓷层，实验结果表明瓷釉粒度为16μm时浆料的涂覆效果最好，合适的烧结温度为850℃，合适涂层厚度为0.5mm左右。第二层为瓷釉/Al2O3陶瓷颗粒复合的陶瓷涂层，较好的制备工艺参数是：采用5％PVB乙醇溶液作为浆料粘结剂，烧结前先在450℃排胶30min，最后在850℃烧成，涂层厚度为1mm左右。在该工艺参数下，Al2O3粒度在50μm～117μm范围内可调，体积分数在0～40％范围内可调。研究中还发现钢板越厚烧成时间越长，3mm钢板为5min，10mm钢板为8min。
在45°冲蚀角、15MPa冲蚀气压、2.2kg冲砂量的实验条件下研究Al2O3粒度和体积分数对涂层冲蚀磨损性能的影响。实验测试结果表明：①当Al2O3在同种粒度下，Al2O3颗粒体积分数越高涂层的耐冲蚀性越好。其原因是Al2O3体积分数越大冲蚀过程中抵挡磨粒切削和冲击的Al2O3颗粒越多，所以抗冲蚀性越好。②当Al2O3体积分数较低为10％和20％时，Al2O3颗粒被完全包覆在瓷釉内，Al2O3粒度越大越能抵挡磨粒的切削，涂层的耐冲蚀性越好；当Al2O3体积分数为30％和40％时，更多的Al2O3颗粒富集在涂层表面，Al2O3粒度越大冲蚀过程中所受的冲击力越大，Al2O3颗粒更容易剥落，涂层耐冲蚀性下降。综合结果表明在该工况下涂层中Al2O3粒度为50μm、体积分数为40％时涂层的耐冲蚀性最好，是无Al2O3搪瓷层的4.2倍。
在40N加载力、橡胶轮转速180r/min的实验条件下研究Al2O3粒度和体积分数对涂层摩擦磨损性能的影响。实验测试结果表明：①当Al2O3在同种粒度下，随Al2O3体积分数的增加涂层的耐磨性先增后减，在体积分数为30％时耐磨性最好。Al2O3的加入量越大抵抗磨粒切削和滚压的Al2O3颗粒越多，但同时也带来另一方面的影响，涂层的表面摩擦系数变大影响耐磨性。②当Al2O3体积分数为10％和20％时，Al2O3粒度对涂层耐磨性影响不大，彼此的耐磨性很接近；当Al2O3体积分数为30％和40％时，Al2O3粒度越小涂层耐磨性越好，此时Al2O3含量相对较高，这是因为Al2O3粒度越大涂层的表面摩擦系数越大，从而降低了涂层耐磨性。综合结果表明，在该工况下涂层中Al2O3粒度为50μm、含量为30％时涂层的耐摩擦磨损性最好，是无Al2O3搪瓷层的5.3倍。