覆盖层的热性能包括耐热性、绝热性、热寿命以及抗热振等性能。最主要的是耐热性与绝热性,这是两种不同的性能,其机理和检验方法既有联系又不相同。
图15-18 喷砂试验原理示意图
1.覆盖层耐热性的检验
覆盖层的耐热性主要取决于覆盖层材料的熔点和覆盖层的孔隙率。耐热覆盖层材料包括金属、合金及陶瓷等,通常以各种耐热合金为主,其次如钨、钼等高熔点的金属,以及镍基或钴基的超合金,各种搪瓷、氧化铝、氧化锆等。此外,许多高熔点金属的碳化物、硼化物及金属陶瓷等也可作为耐热材料。覆盖层耐热性的检测方法有以下两种:(www.daowen.com)
1)在厚度为1mm的钢板上制备所需要的检验覆盖层,覆盖层厚度为0.2~0.4mm,然后用氧乙炔焰对带有覆盖层的铜板加热,测定烧穿覆盖层和钢板所需的时间,并以此来评定和比较覆盖层的耐热性。这种试验实际上是以覆盖层材料的熔点及热寿命来衡量覆盖层的耐热性。
2)通过覆盖层的抗高温空气氧化试验来评定其耐热性。首先可测定覆盖层本身的抗氧化性能。将从基体材料上剥离下来的覆盖层作为试样,清理干净并称重后,放入加热炉内保温1~2h,将试样从炉内取出,在室温下冷却并称重。重复试验得出试样质量随试验时间的变化曲线,并目视检查覆盖层的氧化情况。其次可测定覆盖层对基体高温氧化的保护性能。将带有一定厚度覆盖层的基体作为试样,称重后放入1000~1300℃的空气炉内,定期观察炉内试样的状态,如果覆盖层损坏,记录时间并结束试验;如果在24h后覆盖层未损坏,将试样从炉内取出,在室温下自然冷却;若冷却后覆盖层仍完好,将试样称重后,再放入炉内并重复上述试验,直至覆盖层破坏。试验后将试样切开,检查基体材料的氧化情况,并根据时间和试样失重量等来比较、评定覆盖层对基体高温氧化的保护性能。
2.覆盖层绝热性的检验
决定覆盖层绝热性能的主要因素是覆盖层材料本身的导热性,热导率越低,则绝热性能越好。作为绝热材料,最有效的是陶瓷和金属陶瓷。通过测定覆盖层及覆盖层与基体边界的热导率,可以评定和检验覆盖层的绝热性。测定覆盖层的热导率需要一套专门的试验装置,包括以下部分:对试样加热的热源装置、对加热试样的热流量进行测定的装置、试样的移动机构,以及试样的温度测定和自动记录装置。
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