第十三届全国青年表面工程学术会议

124 / 2021-04-02 21:50:31

陶瓷化陶瓷前驱体PSZ在表面防护上的应用

表面防护，陶瓷前驱体PSZ，陶瓷涂层

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陶瓷前驱体PSZ也叫聚硅氮烷，主链由硅氮原子交替构成，侧链或为全氢，或为有机官能团，或连接其他元素。这种连接在原子水平上实现了材料中不同原子间的均匀分布，这种连接是通过化学手段实现的。陶瓷前驱体PSZ可以在300℃交联，800℃陶瓷化，陶瓷收率可达70-80%。

清漆、油漆和搪瓷釉层通常被用来作为保护层，特点是应用简单和效果优异。然而，清漆和油漆易老化不耐磨不抗溶剂，而釉层却不能抵抗机械形变。非氧化物或氧化物的陶瓷层、甚至无定形的以及像金刚石一样的碳，现在主要通过化学气相沉淀（CVD）和物理气相沉淀（PVD）工艺来实现应用。其缺点是繁琐复杂的设备操作，相应带来了高成本。另外，对于复杂几何形状的结构件难以形成涂层。

陶瓷前驱体PSZ制备陶瓷涂层克服了以上的缺点，在低温（<600℃）下像油漆一样使用，在高温（800-1000℃）下转变为陶瓷，而且它与基材之间形成化学键不存在剥离强度的问题。这种陶瓷叫做聚合物转化的陶瓷PDC，它可以解决抗氧化、耐磨、耐水、耐化学品等表面防护问题。