具有高介电常数特性涂层的选取与性能分析

摘要：

目的 为了克服现有铁氟龙涂层介电常数低、使用寿命短等缺点,寻求并制备具有高介电常数且兼有耐磨、耐腐蚀、硬度高、绝缘能力强、化学稳定性好、抗高温氧化能力强等特性的涂层,从而提高探针灵敏度系数及机械性能,提高测量精度,延长使用寿命.方法 通过对现有各类涂层的对比,选取Al2O3-3％TiO2、A12O3-13％TiO2和Al2O3-20％TiO2三种常规粒径的陶瓷粉末进行试验测试.分别评价涂层的绝缘性后,优选一种涂层进行喷涂试验、介电常数测试、腐蚀性测试及拉伸测试,并与铁氟龙涂层进行对比.结果 A12O3-13％TiO2和A12O3-20％TiO2两种粉末涂层与基体之间的电阻值分别为0.57MΩ和0.42 MΩ,Al2O3-3％TiO2陶瓷涂层的绝缘性良好.Al2O3-3％TiO2粉末的粒径范围为15～45 μm,粒度分布较分散,涂层的相对介电常数高达290,是铁氟龙涂层的132倍,并且涂层表面较均匀,但存在少量孔隙.经过腐蚀性测试,铁氟龙涂层试样的质量损失为23.4 mg,A12O3-3％TiO2涂层试样的质量损失极少,仅为0.40 mg.拉伸测试时,当载荷为52 kN时,A12O3-3％TiO2涂层被拉长20 mm时,试样涂层才出现裂缝,而铁氟龙涂层被拉伸7mm时就完全剥落.结论 A12O3-3％TiO2陶瓷涂层绝缘性良好,介电常数是铁氟龙涂层的132倍,粒度的分散性分布能使喷涂效果更佳,涂层与基体的剪切结合强度高,耐蚀性较强,实验结果表明能够完全替代现有的铁氟龙涂层.

关键词：介电常数、涂层、氧化铝、氧化钛、喷涂、腐蚀

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分类号：TG174.442;TL214+.6(金属学与热处理)

资助基金：陕西延长石油集团有限责任公司项目ycsy2015ky-B-20;Supported by the Shaanxi Yanchang Petroleum Group Co.,Ltd,Project ycsy2015ky-B-20

在线出版日期：2016-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：40-44