等离子热喷涂玄武岩涂层物相结构研究
赵 民，董 雨，丁向群等
沈阳建筑大学学报(自然科学版)
引：玄武岩是一种基性喷出岩，主要矿物成分为辉石和基性斜长石，次要矿物为橄榄石、角闪石．玄武岩结晶程度和晶粒的大小，主要取决于岩浆冷却速度．缓慢冷却(如每天降温几度)可生成等大的、几毫米大小的晶体；迅速冷却(如每分钟降温100℃)，则可生成细小的针状、板状晶体或非晶质玻璃．常见有斑状结构，斑晶为橄榄石、辉石和基性斜长石，基质为隐晶质或半晶质，由微晶或玻璃质组成．玄武岩主要化学成分有SiO2、A1203、FeO、CaO、MgO、K20、Na20等．玄武岩的主要化学结构为硅铝酸钠或硅铝酸钙．玄武岩的熔点为1500—1 600℃，其抗压强度约为343～490MPa，体积密度为2．8—3．3 g／cm3，其制品具有强的耐酸、抗磨、抗压和绝缘性能，同时具有良好的保温特点．采用APS可以喷涂许多陶瓷材料如越：O，一TiO：、MgO—A1203一SiO等以形成耐腐蚀耐磨损涂层心，还可以喷涂一些矿物材料如滑石、堇青石、莫来石等从而形成具有特殊物性能的非晶涂层，但是关于采用玄武岩进行喷涂目前研究还比较少．玄武岩在加工过程中产生很多废渣和边角料，这些废料或进行填埋，或堆积成山，或投入河中，对环境造成很大影响．笔者将这些废渣和边角料制成玄武岩热喷涂粉末，采用等离子喷涂技术在金属表面喷涂，替代某些金属热喷涂粉末，可以减少对环境的污染，意义重大。
摘要：目的研究玄武岩热喷涂粉末与等离子气体混合后在金属表面上形成的非金属涂层结构和组织及玄武岩热喷涂粉末与金属结合机理，开发新型复合材料．方法采用烧结和未烧结的两种玄武岩热喷涂粉末进行喷涂，用X射线衍射方法分析热喷涂粉末组织结构和成分，同时分析两种热喷涂粉末所形成的涂层组织和结构．结果玄武岩热喷涂粉末经过烧结后，主要组织为非晶态结构，含有少量的晶体矿物和化合物，如钛铁矿、钙长石、钠长石、橄榄石等．未烧结玄武岩热喷涂粉末喷涂形成的涂层组织结构主要以非晶态为主，含有少量晶体矿物如磁铁矿、透辉石、普通辉石、顽火辉石等．采用玄武岩烧结后喷涂的涂层组织结构以非晶态为主，少量晶体纽织矿物为尖晶石、磁铁矿、刚玉．结论采用天然玄武岩可以制备热喷涂热喷涂粉末，用等离子喷涂可以得到非晶态和少量晶体组织的非金属涂层．
关键词：等离子喷涂；热喷涂；热喷涂粉末；玄武岩热喷涂粉末；涂层结构；XRD能谱
略
结论
(1)采用天然玄武岩可以制备热喷涂粉末．经过烧结的热喷涂粉末的流动性为0．558g／s，未烧结的热喷涂粉末的流动性为0．312g／s，烧结的热喷涂粉末比未烧结的热喷涂粉末流动性好．未烧结的热喷涂粉末组织以结构晶体矿物为主，包括钙长石、钠长石、透辉石、顽火辉石、钛铁矿、橄榄石和铁橄榄石等，同时含有少量稀有金属和金属矿物．
(2)烧结后的热喷涂粉末以非晶态为主，含有少量的晶体结构矿物和化合物，如钠长石、正长石、钛铁矿、橄榄石等．
(3)未烧结玄武岩热喷涂粉末喷涂形成的涂层组织结构主要以非晶态为主，含有少量晶体矿物(镁铁矿、透辉石、顽火辉石、普通辉石等)．采用玄武岩烧结后喷涂的涂层组织结构以非晶态为主，少量结晶晶体组织矿物为磁铁矿、尖晶石、刚玉．
(4)利用玄武岩热喷涂粉末进行喷涂，充分利用了矿山的玄武岩废料，同时可以替代一些金属材料进行喷涂，可以改善环境，具有很大的实际意义．
参考文献略
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