《表1 陶瓷球在不同介质中经滚筒磨球100 h后的表面特征》

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《氮化硅陶瓷在酸性介质溶液中的腐蚀磨损特性》

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2种陶瓷球在不同介质下经100 h滚筒磨球试验后的表面形貌如图3所示，由图可知，2种陶瓷球表面均出现不同程度的磨损或脱落。QSi3N4球在去离子水介质中进行磨球试验时以局部点脱落为主，平均直径约为25μm的点蚀坑在整个球面随机密布（图3b）；QSi3N4球在酸性介质中的点蚀坑数量明显增加，同时，表面存在明显的弧线形机械磨粒磨损痕迹（图3c），这是由于酸性介质中造成Si3N4颗粒脱落，在磨球过程中充当了磨粒，在陶瓷球表面形成弧形犁沟:由此可知酸性介质环境更易诱发Si3N4腐蚀磨损。RSi3N4球在去离子水介质中进行磨球试验后，表面同样以局部点蚀损伤为主，但相较于QSi3N4球，其点蚀坑直径和深度较小（图3e）；RSi3N4球在酸性介质中磨球后，表面除了弥散有点蚀坑外，同样存在弧线形磨粒磨损痕迹，但弧形划痕相对较轻（图3f）:这说明在酸性溶液中RSi3N4腐蚀脱落的颗粒较小，造成磨粒磨损的犁沟较浅。2种陶瓷球的具体磨损表面特征见表1。研究表明，Si3N4在酸介质中的腐蚀主要是非晶态晶界的腐蚀[9]。当Si3N4处于无氧环境中且介质为酸性时，无法在Si3N4表面形成SiO2钝化层，因此，造成其腐蚀加剧。