具有高介电常数特性涂层的选取与性能分析-表面技术.PDF

表面技术 第45 卷 第 8 期 ·40 · SURFACE TECHNOLOGY 2016 年08 月 具有高介电常数特性涂层的选取与性能分析 杨博，李杰，李鹤 （陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，西安 710075 ） 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Al O -3%TiO 、Al O -13%TiO 和Al O -20%TiO 三种常规粒径的陶瓷粉末进行试验测试。分别评 2 3 2 2 3 2 2 3 2 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 Al O -13%TiO 和Al O -20%TiO 两种粉末涂层与基体之间的电阻值分别为0.57 2 3 2 2 3 2 MΩ 和0.42 MΩ ，Al O -3%TiO 陶瓷涂层的绝缘性良好。Al O -3%TiO 粉末的粒径范围为 15~45 μm， 2 3 2 2 3 2 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 ，Al O -3%TiO 涂层试样的质量 2 3 2 损失极少，仅为0.40 mg 。拉伸测试时，当载荷为52 kN 时，Al O -3%TiO 涂层被拉长20 mm 时，试 2 3 2 样涂层才出现裂缝，而铁氟龙涂层被拉伸7 mm 时就完全剥落。结论 Al O -3%TiO 陶瓷涂层绝缘性良 2 3 2 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 中图分类号：TG174.442; TL214+.6 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2016)08-0040-05 DOI ：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.08.007 Selection and Performance for Coating with High Dielectric Constant YA