辽宁工程技术大学      

本科毕业设计（论文）开题报告

题       目   Q235钢热喷涂粉煤灰陶瓷涂层冲蚀磨损性能的研究

指 导 教 师                      马壮                      

院（系、部）               材料科学与工程学院              

专 业 班 级                    材料09-2班                 

学       号                    0908010203                  

姓       名                       方娟                     

                       

                       

教务处印制

一、选题的目的、意义和研究现状

1选题的目的

在现代工业中，机器、零件的工作条件越来苛刻，对机器、零件的特殊要求也越来越高。所以对机器、零件进行表面处理，可以很好的解决某些机器、零件在特殊环境下的工作效果^[1]，能使其工作寿命延长、节约材料、节约资源、降低成本^[22]。

热喷涂陶瓷涂层是表面处理的一种普遍方法，陶瓷材料有很多优异性能^[23]，大多数具有高熔点、高硬度、高刚度、高化学稳定性、绝缘性好、热膨胀系数我小、摩擦系数小和无延展性等特点^[2]。是的陶瓷涂层得以研究发展。

本实验通过研究Q235钢热喷涂粉煤灰陶瓷涂层的冲击磨损性能，来得到性能更好又成本低廉的陶瓷涂层。

2选题的意义

 粉煤灰是人们日常生活中常见的固体污染物，生活中，人们用煤来发电、取暖，会大量消耗没资源，同时产生大量的污染物，他们以俩种产物排出：粉煤灰(70％～85％）和炉底渣(15％～30％) ^[3]。他们会污染空气质量，给人们的呼吸系统造成伤害；破坏大地土壤，影响农作物的生长；污染河水及放射性危害等^[4]。所以所以如何开发既环保又能大量利用粉煤灰的性能技术，是摆在人类面前的一大难题^[24]。

粉煤灰的其主要成分为SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃等^[5]，也由于煤的种类、锅炉类型类型及燃烧的方式及程度等因素，不同地区粉煤灰的性质差异很大^[6]. 因此想合理的利用粉煤灰，我们有必要了解粉煤灰的矿物组成、化学性质及其结构特征[7]。而陶瓷涂层主要氧化物为主，如Al₂O₃、SiC、Si₃C₄、ZrO₂^[8]等，符合粉煤灰的成分，所以本实验以粉煤灰作为陶瓷涂层是合理的，这样就可以进行大批量生产，既可以减粉煤灰对环境的负担，也可以解决匮乏的资源与经济快速发展之间的矛盾。

3研究现状

3.1陶瓷涂层的研究现状

陶瓷涂层的研究和生产，北美(特别是美国)起步早，发展的速度快，其次是

日本、欧洲。我国在这一方面的研究起步较晚^[9]。近几年我国研究者也也突破的发展。

王强^[10]用人喷涂陶瓷涂层技术研究Al₂O₃陶瓷热喷涂涂层磨损及冲击性能研究，研究表明：在Al₂O₃陶瓷粉末的喷涂材料中添加尼龙粉末制备的涂层，可望改善Al₂O₃陶瓷涂层的抗冲击能力，获得耐磨性与抗冲击综合性能俱佳的表面涂层。

王泽华^[11]等通过对镀铬和等离子喷涂的工艺特点,指出镀铬虽可提高金属零件的耐磨性和耐腐蚀性,但镀铬工艺会对环境造成严重污染;而等离子喷涂陶瓷涂层不但比镀铬层具有更高的硬度、更好的耐磨性能和耐腐蚀性能,而且是一种无污染或低污染的生产工艺。

刘宏伟^[12]等以Al-CuO为主板体系，利用反应火焰喷涂技术制备了Al₂O₃基复相涂层，研究发现,当团聚粉中Al过量6%(质量分数)时,涂层与基体结合强度为明显提高,具有良好的综合性能。

3.2粉煤灰的研究现状

1935年粉煤灰混凝土科学技术的先驱^[13]美国者R·E戴维斯(Davis)首先进行了粉煤灰混凝土应用的研究。1984～1953年美国垦务局在建造蒙大拿州马坝工程中使用了10万吨粉煤灰，取得了改善混凝土性能、节约水泥的效果

雷雨滋^[13]等根粉煤灰激活原理，采用不同的措施对其进行激活，研究表明：粉煤灰的活性是影响结合料强度的主要因素，活性低导致强度降低;复合激活的效果比单一激活要好。

郭振华^[14]等根据粉煤灰的多孔网状结构特性，利用碱对粉煤灰进行活化改性，破坏粉煤灰表面Si-O-Si和Si-O-A1结构，并对孔内杂质溶解清除，使其表面活性及吸附性能提高。将其应用于含铬废的处理中，提高了废水中金属铬离子的去除率。因此碱活化改性粉煤灰应用于含有重金属离子的废水处中，具有广泛的应用前景^[15]。

通过阅读以上研究者和其他几位研究者^[16-21]的研究成果，热喷涂陶瓷涂层应用很普遍，粉煤灰的开发利用也得到了广泛的应用。但目前，用粉煤灰做热喷涂陶瓷涂层是前所未有的。我们通过对Q235热喷涂粉煤灰陶瓷涂层的金相分析以及力学性能的分析，以获得粉煤灰做陶瓷涂层的优异的综合性能。

二、研究方案及预期结果

1主要研究内容

本实验主要研究用火焰喷涂的方法，以粉煤灰并添加部分添加剂为材料，在Q235钢基体表面制备陶瓷涂层，经过热振实验测试涂层的结合强度，利用SEM、XRD来分析涂层组织及成分，并进行耐磨性测试，分析实验结果。进而利用研究结果提高零构件的综合性能。

具体方案如下：

1、本实验陶瓷材料为粉煤灰、部分添加剂。

2、将上述材料以一定比例均匀混合磨碎，过筛，制成一定细度的粉末。作为陶瓷喷涂材料。

3、喷涂基材选用Q235钢，用炳酮清洗其表面对其进行除油。

4、选择实验时的热喷涂参数，喷涂前准备好实验设备，并且检查设备完好。选择参数后对已经准备好的样品进行火焰热喷涂。

5、对喷涂后的材料进行切割，然后对其进行金相组织观察和腐蚀磨损实验，测定涂层处的强度。

6、对观察的结果和磨损的结果进行统计，统计后分析结果，得出结论。

2、预期结果

观察并归纳实验结果，应该得到的结论为:粉煤灰可以做陶瓷涂层，且涂层与集基体结合良好，材料表面强度、耐磨、耐蚀度增加。

三、研究进度

第3-4   周         撰写文献综述和开题报告。

第5-6   周         探索实验，准备实验材料和实验参数。

第7-8   周         制作粉煤灰陶瓷涂层，对Q235进行火焰喷涂。

第9-10  周         进行金相制备及磨损实验，进行金相观察。

第11-12 周         对结果进行分析。

第13-14周         分析实验数据和结果，重新做实验。

第15    周         分析实验结果，撰写毕业论文。

第16    周         准备答辩，修改毕业论文。

第17    周         毕业论文答辩。

四、主要参考文献

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[3]宋存义.粉煤灰砌筑抹灰水泥的生产与应用[M].中国建材出版社,1999:1-5.

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[9] 董洪亮,李国军,崔学军,高性能陶瓷涂层的制备技术与发展趋势[J].材料导报,2008(2):183-  190.

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   (03):186-175.

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五、指导教师意见

第二篇：开题报告

    

毕业设计(论文)开题报告

题    目： 故障诊断仪在现代汽车检修中的应用研究                                 

     

学    院：           机械工程学院            

专    业：           汽车服务工程            

学生姓名：  肖林辉    学 号：  200902180131   

指导老师：         何韧、陈铓                

  

20##年  4月 10 日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

 

              

                开 题 报 告

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