[發明專利]一種新型鐵基陶瓷涂層

無效

• 申請號: 201210283789.7
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102774088A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 蔣澤鋒
• 申請（專利權）人: 昆山喬銳金屬制品有限公司
• 主分類號: B32B18/00
• 分類號: B32B18/00;B32B15/00;C23C4/10
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術領域

本發明涉及一種鐵基體陶瓷涂層，尤其涉及一種層間結合強度高、使用性能優良的鐵基陶瓷復合涂層，屬于金屬涂層技術領域。

背景技術

由于鐵制品易氧化、易腐蝕，人們通常采用在鐵制品表面添置一層金屬或陶瓷材料，以達到或改善對基體金屬的抗蝕性、耐磨性、抗氧化性等方面的性能。金屬材料存在不耐久、易老化、易脫落或是強度不夠，不耐高溫等缺點，且在涂覆過程中，涂料會產生有害人體健康或危害環境安全的有毒物質，因此，陶瓷材料有取代金屬材料成為鐵制品涂層材料的趨勢。

但是，陶瓷為非金屬材料，普通的電鍍工藝并不適合使其在金屬基材表層形成涂層，即使對鐵基體進行表面粗化處理，也不能明顯改善鐵基體與陶瓷材料的結合強度，無形中還增加了制備成本，制得的陶瓷涂層容易在冷、熱循環作用下產生剝落，使用性能受到影響；因此，鐵基陶瓷涂層工藝還需進一步改進和完善，并且要控制涂層的制備成本，以適合實際生產的需要。

發明內容

針對上述需求，本發明提供了一種新型鐵基陶瓷涂層，該陶瓷涂層為一復合涂層，里層的金屬材質有改善了表層陶瓷材料與鐵基體的結合強度，同時確保了鐵基體良好的使用性能，使制得的零件在各種惡劣的環境中均能表現良好。

本發明是一種新型鐵基陶瓷涂層，該鐵基陶瓷涂層為一復合涂層，主要包括里層和表層，所述的里層材質為塑性、韌性以及導電性能優良金屬材料，該層采用鍍覆工藝成型于鐵基體表面，所述的表層為陶瓷材質，該層通過熱噴涂工藝成型于里層之上。

在本發明一較佳實施例中，所述的里層材質可以是Cu、Al、Zn或是Sn等金屬。

在本發明一較佳實施例中，所述的里層的成型厚度約為0.7-0.8mm。

在本發明一較佳實施例中，所述的里層制備完畢后還需進行粗化處理，粗化處理的方式為噴砂處理，噴砂料選用白剛玉砂，其顆粒度為300-400目。

在本發明一較佳實施例中，所述的表層所采用的熱噴涂工藝為等離子熱噴涂工藝。

在本發明一較佳實施例中，所述的表層的成型厚度為0.12-0.15mm。

本發明揭示了一種新型鐵基陶瓷涂層，該陶瓷涂層為復合涂層，里層的金屬鍍層有改善了表層陶瓷材料與鐵基體的結合強度，同時保持了鐵基體良好的導電、導熱性能，陶瓷涂層使得鐵基零件在各種惡劣的環境中均能表現出良好的使用性能，一定程度上可替代金屬鍍層，降低零件使用成本。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是本發明實施例新型鐵基陶瓷涂層結構示意圖；

附圖中各部件的標記如下：?1、里層，2、表層，3、鐵基體。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

圖1是本發明實施例新型鐵基陶瓷涂層結構示意圖；該鐵基陶瓷涂層為一復合涂層，主要包括里層1和表層2，所述的里層1材質為塑性、韌性以及導電性能優良金屬材料，該層采用鍍覆工藝成型于鐵基體3表面，所述的表層2為陶瓷材質，該層通過熱噴涂工藝成型于里層1之上。

本發明中提及的新型鐵基陶瓷涂層的里層1的材質可以是Cu、Al、Zn或是Sn等金屬；電鍍實施過程中，電鍍溫度控制在20℃-25℃，電流密度為3-5A/平方分米，采用壓縮空氣攪拌，電鍍液每小時過濾一次，鍍層的沉積速度為0.45-0.5微米/分；電鍍完畢后，里層1的成型厚度約為0.7-0.8mm；里層1可有效確保鐵基體3良好導電、導熱性能，同時，該金屬層提高了表層2（陶瓷材料）的附著能力，使陶瓷涂層的使用性能更加優良。

里層1制備完畢后還需進行粗化處理，粗化處理的方式為噴砂處理，噴砂料選用白剛玉砂，其顆粒度為300-400目，噴砂壓力控制在0.5-0.7MPa，噴砂距離為20-25mm，角度為90°；該粗化處理可增大里層1的表面粗糙度值，通常可增至12.5um，該工藝有效提高了熱噴涂表層2時，陶瓷顆粒與里層1的層間結合強度，防止表層2在使用過程中產生剝落或破損現象。

表層2所采用的熱噴涂工藝為等離子熱噴涂工藝，陶瓷材料可選用碳化硅微粒，其顆粒度為500-600目；在熱噴涂工藝實施過程中，以Ar作為高壓氣流，氣流壓力值為0.8-1MPa，熔融的陶瓷顆粒以400m/s的速度噴射到里層1的表面，并形成涂層，通過該工藝所制得的表層1厚度為0.12-0.15mm，致密度為95%-96%，硬度為60-65HRC。