[發明專利]絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環及其制備方法

在審

• 申請號: 201410420874.2
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104148267A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 梁小平;毛新鈺;王瑞雪;劉凱;王明霞;嚴峰
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;B05D7/24;C23C18/18;C23C18/36;B32B9/04;F04B39/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環，其特征在于：在活塞環基體上設置絕熱涂層，在絕熱涂層外設置耐磨涂層，所述絕熱涂層為氧化鋯陶瓷涂層，在所述絕熱涂層中摻雜有氧化鋯納米空心球，在所述耐磨涂層中摻雜有氧化鋯納米纖維。

2.根據權利要求1所述的絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環，其特征在于：所述耐磨涂層為Ni-P合金鍍層，在Ni-P合金鍍層中摻雜氧化鋯納米纖維。

3.一種絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環的制備方法，該方法包括如下步驟：

(1).活塞環基體表面的預處理；

(2).在經預處理的活塞環基體表面制備絕熱涂層；以及

(3).在涂覆了絕熱涂層的活塞環基體表面進行化學鍍，以制備摻雜有氧化鋯納米纖維的耐磨涂層；

其特征在于，利用浸漬提拉法制備絕熱涂層，該方法包括如下步驟：

(2.1)在浸漬提拉法中所用的氧化鋯溶膠中加入氧化鋯納米空心球；

(2.2)將預處理后的活塞環基體完全浸漬到加入了氧化鋯納米空心球的氧化鋯溶膠中；

(2.3)涂覆好溶膠后將活塞環基體提拉出溶膠，進行熱處理，再冷卻至室溫。

4.根據權利要求3所述的絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環的制備方法，其特征在于：對涂覆了絕熱涂層的活塞環基體進行活化，使用的活化液為氯化鈀和鹽酸的水溶液，將氯化鈀溶于去離子水中，加入適量鹽酸，制得氯化鈀濃度為0.1-0.5g/L、鹽酸濃度為40-60mL/L的活化液，將涂覆絕熱涂層后的活塞環基體完全浸漬到活化液中進行活化，10-20min后取出，再用去離子水沖洗。

5.根據權利要求3所述的絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環的制備方法，其特征在于制備絕熱涂層方法如下：

將氧化鋯納米空心球加入氧化鋯溶膠中，超聲處理，再將空調滾動活塞壓縮機活塞環基體固定于提拉機伸縮桿的下端，調節提拉機使活塞環基體完全浸入溶膠中，涂敷好后操縱提拉機以20-50mm/min的速度將活塞環基體向上提拉出溶膠，然后將涂覆好的活塞環基體放入馬弗爐中，400-430℃下熱處理5-7min，冷卻至室溫后，將其從爐中取出，重復上述過程至少三次。

6.根據權利要求3所述的絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環的制備方法，其特征在于氧化鋯納米空心球采用如下方法制備：

①碳球溶膠的制備：將葡萄糖溶于蒸餾水中形成濃度為1-1.5mol/L的均勻溶液，隨后將溶液密封在聚四氟乙烯內襯的高壓反應釜中，在170-180℃下加熱10-12h，將所得產物分別用蒸餾水和無水乙醇過濾洗滌三次，最后將碳球溶膠在80-90℃下干燥5-6h；

②氧化鋯納米空心球的制備：將碳球溶膠與氧氯化鋯溶液混和，氧氯化鋯溶液濃度為0.05-0.06mol/L，碳球溶膠與氧氯化鋯的摩爾比為2-3，將混合物超聲15-20min以獲得穩定的溶膠，在超聲過程中加入PEG-1000，PEG-1000與碳球溶膠的質量比為1-1.5∶10，超聲處理后，將混合物轉移至錐形瓶中，攪拌的同時滴加氨水調節pH至7；隨后將所得溶膠超聲處理30-50min，可發現奶油狀Zr(OH)₄溶膠懸浮在上方，而被Zr(OH)₄包覆的碳球沉在錐形瓶底部，經離心后，Zr(OH)₄奶油狀溶膠與被Zr(OH)₄包覆的碳球分離，除去上層溶膠得到C-Zr(OH)₄核殼微粒；然后，C-Zr(OH)₄核殼微粒分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌三次以除去雜質，在80-90℃下干燥5-6h，最后在600-630℃下煅燒1-2h以得到ZrO₂納米空心球。

7.根據權利要求3所述的絕熱耐磨空調滾動活塞壓縮機活塞環的制備方法，其特征在于：氧化鋯溶膠中氧化鋯納米空心球的加入量為0.1-1％(質量百分數)。