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本文通过化学镀结合沉淀法制备出了具有核壳结构的双包覆型Al/Fe/Fe2O3复合粉体,探究了复合粉体制备过程中各因素对Fe2O3包覆效果的影响,确定出最佳工艺参数,并对复合粉体的相成分、微观结构及热学性能进行了分析。利用等离子喷涂技术把制得的Al/Fe粉体、Al/Fe/Fe2O3粉体作为过渡层喷涂材料应用到复合涂层的制备中,并对制备出的复合涂层的物相、微观结构及各项性能进行测试分析。对化学镀结合沉淀法制备的双包覆层Al/Fe/Fe2O3复合粉体制备过程中的各项参数研究得出:当Fe2+浓度为0.20 mol/L,氨水浓度为1.20 mol/L,反应温度45℃,反应时间 60min,添加 1.25g PEG1500 时,500℃o煅烧 2h 后所得 Al/Fe/Fe2O3复合粉体的包覆效果最佳,Fe2O3平均质量分数为27.50%,Fe203平均包覆率可达到 56.44%。对复合粉体的微观结构进行分析,化学镀法制备的Al/Fe粉体中的Fe以网状包覆于A1粉表面,网状Fe由排列紧密的棱锥状颗粒构成,Fe壳层厚度可达到4μm;在此基础上沉淀法包覆的Fe203呈纳米级的短棒状沉积在Al/Fe粉体表面,包覆层较厚且比较均匀,实现了对Al粉的双层包覆。对Al/Fe/Fe2O3复合粉体进行DSC分析,Al和Fe2O3的铝热反应放热峰出现在1055℃,反应放热焓约为913J/g,Fe的加入会对Al与Fe2O3的铝热反应产生影响,一定程度上可降低Al与Fe2O3的铝热反应温度。以市售A1203粉体与制得的Al/Fe复合粉体、Al/Fe/Fe2O3复合粉体为喷涂材料,通过反应等离子喷涂技术在Q235钢基体上制备了单层及双层复合涂层(单层Al2O3涂层、单层Al/Fe涂层、单层Al/Fe/Fe2O3涂层、双层Al/Fe+Al2O3复合涂层、双层Al/Fe/Fe2O3+Al2O3复合涂层)。利用SEM、EDS、XRD等测试方法对涂层的结构、组成进行分析,并对涂层的结合强度、硬度、抗热震性、气孔率、耐腐蚀性等性能进行测试,结果表明:以Al/Fe复合粉体制备的涂层主要有A12O3、Al、Fe3Al、FeO四种相,以Al/Fe/Fe2O3复合粉体制备的涂层的物相组成包括FeAl2O4、Fe3Al、Al2O3及少量的Al和FeO;两种涂层均有Fe3Al金属间化合物的存在,表明两种复合粉体均可作为在金属基体上制备Al2O3陶瓷涂层的过渡层喷涂材料;通过对不同涂层的抗热震性、结合强度等性能分析可以得出有过渡层存在的复合涂层的抗热震性和结合强度都明显好于单层Al2O3涂层的性能,利用制得的复合粉体引入过渡层可以有效缓解氧化铝陶瓷涂层与钢基体的热物理性能差异,提高涂层的整体性能,其中以Al/Fe/Fe2O3双包覆粉体为过渡层喷涂材料制备的复合涂层(双层Al/Fe/Fe2O3+Al2O3复合涂层)性能最优,在15℃-750℃热循环条件下的热循环次数可达到25次,与基体结合强度为24.27MPa,涂层气孔率为7.6%,耐腐蚀性较好。