用于功能性陶涂料的电解压聚合工艺的预测建模和实验优化
Jesús M Rodríguez-Rego1, Antonio Macías-García2, Laura Mendoza-Cerezo1,3
1Departamento de Expresión Gráfica, Universidad de Extremadura, Avenida de Elvas, s/n, 06006 Badajoz, Spain.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
概括
优化在钢铁上使用稳定酸 (YSZ) 涂层的电解凝. 在缺陷最小化的陶应用中,前体度和电流密度显著影响产量和微观结构.
科学领域:
- 材料科学与工程
- 表面工程
- 陶涂层
背景情况:
- 伊特里亚稳定 (YSZ) 对于热屏障和保护涂层至关重要.
- 对于控制的YSZ涂层生产,可以改进传统的sol-gel方法.
- 电沉为先进的陶涂料提供了一个有前途的途径.
研究的目的:
- 针对不钢的YSZ涂层,优化一种基于sol-gel的电沉积烧结工艺.
- 确定影响电沉积和烧结产量的关键过程参数.
- 通过控制的微观结构来实现最小缺陷的YSZ涂层.
主要方法:
- 为了实验效率,使用了分数因子设计.
- 使用多重线性回归分析来模型过程变量和响应变量.
- 研究了前体度,电流密度,烧结时间和温度的影响.
主要成果:
- 确定前体度和电流密度是YSZ涂层产量 (R) 和烧结产量 (S) 中最重要的因素.
- 最佳的中心条件产生了约3.9 mg/cm2的均形态.
- 较高的电流密度增加了沉积产量,但引入了多孔性和裂纹等缺陷.
结论:
- 开发的预测,统计验证的方法优化了缺陷最小化的YSZ涂层的电沉积参数.
- 与传统技术相比,这种方法可以更好地控制陶涂层的微观结构.
- 这种优化的工艺适用于需要保护和热屏障涂层的苛刻应用.


