铝合金连铸连轧用钢带ZrO2基陶瓷涂层的制备与性能研究的任务书.docx

铝合金连铸连轧用钢带ZrO2基陶瓷涂层的制备与性能研究的任务书
一、研究背景
钢铁是国民经济的重要基础产业，连铸连轧生产线是制造高质量、高精度钢材的主要设备之一。然而，在连铸生产过程中，钢带表面易出现气孔、流动痕、鱼鳞、浮渣等缺陷，严重影响了钢带的质量和表面光洁度。为了改善钢带表面质量，陶瓷涂层技术被广泛应用于连铸连轧生产线上。目前常用的陶瓷涂层材料主要有ZrO2、TiO2、Al2O3等。其中，ZrO2涂层具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优点，可以有效保护钢带表面，并提高生产效率和产品质量。
二、研究内容
本研究将利用溶胶-凝胶法制备ZrO2基陶瓷涂层，通过改变原料、浓度、温度等工艺参数，优化涂层制备过程，制备出具有高粘附力、高抗氧化性和高耐磨性的陶瓷涂层。通过SEM、XRD、EDS、AFM等技术手段，对涂层表面形貌、组成和微观结构进行表征，并研究不同涂层厚度对涂层性能的影响。同时，将研究涂层在模拟连铸连轧生产环境下的使用寿命和效果，探究涂层对钢带表面质量和生产效率的影响。
三、研究目的和意义
本研究旨在制备具有优良性能的ZrO2涂层，为连铸连轧生产线的表面涂层技术提供新思路和技术支持。具体目的和意义如下：
1.优化制备工艺，制备出粘附力强、抗氧化性好、耐磨性高的ZrO2涂层，提高涂层的使用寿命和效果。
2.通过表征涂层表面和微观结构，分析涂层的组成成分、化学反应性和机械性能，为涂层性能优化和改进提供理论依据。
3.研究涂层在模拟生产环境下的使用寿命和效果，验证涂层的防护作用，为涂层在生产应用中的推广提供技术支持。
4.提高连铸连轧生产线的钢带表面质量和生产效率，降低生产成本和能耗，促进钢铁行业可持续发展。
四、研究方法和技术路线
1.涂层制备：采用溶胶-凝胶法制备ZrO2基陶瓷涂层，通过调节原料、浓度、温度等工艺参数，优化涂层制备过程。
2.表征手段：采用SEM、XRD、EDS、AFM等技术手段对涂层表面形貌、组成和微观结构进行表征，分析涂层的组成成分、化学反应性和机械性能。
3.性能测试：采用球-盘摩擦磨损试验仪、氧化热重分析仪、盐雾试验仪等测试涂层的耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性等性能指标。
4.模拟生产环境：对涂层在模拟生产环境下的使用寿命和效果进行测试，探究涂层对钢带表面质量和生产效率的影响。
五、预期成果
本研究预计能够制备出具有高粘附力、高抗氧化性和高耐磨性的ZrO2涂层，并分析优化涂层制备过程和结构，探究涂层在模拟连铸连轧生产环境下的使用寿命和效果。具体成果如下：
1.制备出具有高粘附力、高抗氧化性和高耐磨性的ZrO2涂层。
2.表征涂层表面形貌、组成和微观结构，分析涂层的组成成分、化学反应性和机械性能。
3.测试涂层的耐磨性、抗氧化性和耐腐蚀性等性能指标，探究涂层对钢带表面质量和生产效率的影响。
4.研究涂层在模拟连铸连轧生产环境下的使用寿命和效果，为涂层在生产应用中的推广提供技术支持。
5.提高连铸连轧生产线的钢带表面质量和生产效率，为钢铁行业可持续发展做出贡献。