[發明專利]金屬材料表面高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍層工藝

無效

• 申請號: 201010145766.0
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101818370A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 楊宇
• 申請（專利權）人: 楊宇
• 主分類號: C25D5/06
• 分類號: C25D5/06;C25D3/56;C25D5/34;C23C18/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于陶瓷材料。具體地說是一種金屬材料表面高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍層工藝。

背景技術

氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度、高耐磨性等優點。被廣泛應用于感應加熱管、耐火材料、發熱元件。氧化鋯陶瓷做為金屬材料表面的熱障涂層已使用了多年，已有技術氧化鋯陶瓷—金屬梯度復合涂層的成分沿涂層厚度方向呈梯度分布。有基體到涂層表面，涂層組織逐漸由NiCrAlY基的復合結構向以ZrO₂基的復合結構過渡，形成一種無宏觀界面連續變化的組織結構，涂層密度隨ZrO₂組元的升高呈線性降低。與雙層涂層相比，成分梯度能夠緩和涂層在形成和使用過程中的熱應力，使涂層與基體的結合強度和抗熱震性能得到顯著提高。梯度涂層具有良好的性能，是航空發動機等的有效熱保護材料。但是現有技術氧化鋯涂層的耐磨損性能不理想，影響了金屬構件的壽命。因此發明一種金屬材料表面高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍層工藝是十分重要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬材料表面高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍層工藝。

本發明的目的是這樣實現的：

金屬材料表面高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍層工藝，步驟如下：

(1)制備高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍液；

(2)除去金屬材料表面油污；

(3)金屬材料的化學預鍍；

(4)將高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍液電刷鍍在金屬材料表面。

高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍液的重量組分為：

氯化鎳??????20-50份?????次亞磷酸鈉??8-12份

檸檬酸三鈉??80-100份????氯化銨??????40-50份

氫氧化銨????80-100份????氧化鋯??????15-20份

去離子水????1000份；

高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍液的制備方法為：

A、用蒸餾水清洗制備高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍液的容器；

B、準確稱取次亞磷酸鈉、檸檬酸三鈉置入容器中，去離子水溶解；

C、準確稱取氯化鎳、氯化銨置入容器中，去離子水溶解；

D、將氫氧化銨加入步驟B容器中；

E、將步驟C溶液加入B容器中；

F、將步驟B、C、余量去離子水加入步驟D溶液中；

G、準確稱取粒徑40納米的氧化鋯粉，加入步驟D溶液中；

H、將步驟D溶液放入磁力攪拌機攪拌20分鐘，超聲波震蕩30分鐘，高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍液制成。

金屬材料表面高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍層工藝，化學預鍍液重量組成為已有技術：

硫酸鎳????25-50份?????次亞磷酸鈉??25-50份

檸檬酸銨??50-100份????去離子水????1000份。

本發明的要點是：

使用粒徑40納米的氧化鋯粉配制高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍液，用電刷鍍將氧化鋯鍍在金屬材料表面。由于氧化鋯陶瓷的高溫耐磨性，使得氧化鋯鍍層金屬材料制成的部件，在高溫條件下，耐磨性能增強，大大延長了部件壽命，提高了工作效率。

本發明金屬材料表面高溫耐磨納米氧化鋯陶瓷鍍層工藝是按如下步驟實施的：

用160W超聲波清洗基材10min→75℃水浴加熱脫脂3min→熱水清洗20s→冷水清洗10s→活化50s→冷水清洗10s→80℃水浴化學預鍍Ni?3min→冷水清洗10s→無水乙醇清洗→烘干→電刷鍍Ni-P納米ZrO₂?25min→熱水清洗30s→450℃熱處理1h。

本發明的清洗除油配方是：NaOH?50-70g/L、Na₂CO₃?20-30g/L、Na₃PO₄?30-40g/L、Na₂SiO₃?5-10g/L、去離子水1L。

本發明的化學預鍍液配方是：NiSO₄·6H₂O?25-30g/L、NaH₂P₂O₂25-30g/L、(NH₄)₃C₆H₅O₇·H₂O?50-70g/L、去離子水1L。