[發明專利]一種礦石料斗用耐磨涂層板及其制備方法

在審

• 申請號: 201510097805.7
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104762618A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 張騁;孫霞;王曙光;王盼;吳健;郁雷;董夢云
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院;寧波華電鑄鋼有限公司
• 主分類號: C23C26/00
• 分類號: C23C26/00;C09D163/02;C09D7/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;馬文峰

技術領域

本發明涉及一種耐磨涂層，特別涉及一種礦石料斗用耐磨涂層板及其制備方法。

背景技術

磨損是導致材料破壞、失效的形式之一。尤其是接觸巖石、礦料等受磨擦、撞擊、沖刷的結構，磨損造成了巨大的損失。據不完全統計約80％的零件失效是由磨損引起的，約三分之一的能源消耗于摩擦磨損，而磨料磨損相應占到材料磨損的50％。在磨料磨損中，低應力沖蝕磨損又占到一定比例。因此，工程機械上高強度耐磨材料的合理選用是非常重要的。而采用制備方法簡單、低成本、效果好的耐磨損材料尤顯重要。

為了滿足工作環境對材料的特殊需求，特別是對于機械工程領域中的運動零部件，賦予其表層優越的耐磨性能，而內層又具備良好的韌性，既滿足表面使用性能又可延長其使用壽命，是人們長期追求的目標。采取表面強化及表面改性措施，不僅可以節約大量的原材料，而且可以賦予工件表面層以各種特殊的、作為整體材料難以得到的組織結構與性能，從而取得最優異的耐磨性能和巨大的經濟效益。近年來，鋼鐵材料的表面強化技術發展很快，針對不同需要，可以選擇不同的表面強化技術來提高零件在各種類型磨損條件下的耐磨性，以價格較低廉的基板材料制作工件，取代昂貴的合金鋼。

復合耐磨涂層是指將具有耐磨性的陶瓷顆粒加入到高分子材料中并涂敷在零件表面所形成的一種新型防護材料。在一些沖蝕磨損條件下，以環氧樹脂為基體的耐磨膠粘涂層材料，因為具有良好的機械強度和硬度以及較好的抗熱震性和抗化學腐蝕性而得到了一定程度的應用。復合耐磨涂層是由膠黏劑、固化劑、硬質顆粒以及輔助材料組成。

與傳統的耐磨材料（金屬）相比，復合耐磨涂層具能有機地把金屬材料的強韌性、可加工性、導電導熱性等和陶瓷材料的耐高溫、高耐磨、高耐蝕等特點結合起來，發揮兩類材料的綜合優勢，同時滿足機械產品對結構性能（強度、韌性等）和環境性能（耐磨、耐蝕、耐高溫等）的需要，獲得理想的復合材料結構；可用于制備耐磨涂層的材料品種多、涂層功能廣；能夠在多種基體材質上制備陶瓷涂層；物耗少，附加值高，經濟效益突出；調整涂層成分比較容易、耐磨涂層厚度可控；耐磨涂層的可加工性好、成型容易；容易與原有金屬加工的工裝條件結合，利于企業的技術改造。

高分子材料憑借獨特的分子結構特征，在摩擦學性能方面具有一定的優勢，如具有自潤滑性、可防止爬行現象、可以減震吸音等，因此高分子材料一出現就被廣泛用于摩擦件材料并表現出優異的性能。但是，一般的耐腐蝕涂料如過氯乙烯樹脂防腐涂料、氯醚樹脂涂料等由于所形成的涂層沒有足夠的機械強度與耐磨性，在受到長時間沖擊與機械作用后，會很快磨損，乃至剝落而失去對基材的保護作用，因而只能應用于靜態工件上。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述的現有的礦石料斗容易磨損、抗沖蝕性能差、韌性低等問題而提供了一種礦石料斗用耐磨涂層板及其制備方法，該礦石料斗用耐磨涂層板解決了現有技術中的礦石料斗容易磨損的技術問題。

本發明的技術原理

利用陶瓷粒子改性環氧樹脂可以控制材料熱膨脹與收縮，降低成本，更重要的是可以提高環氧樹脂的韌性和耐磨性。在強韌性良好的高分子基體表面上制備添加陶瓷硬質顆粒的耐磨涂層，可以把高分子材料的高韌性等優點與陶瓷涂層的耐磨、耐熱、耐蝕性能有機結合起來，發揮兩種材料的綜合優勢，不僅使環氧樹脂的表層具有很好的耐磨性能，還能提高環氧樹脂內層的韌性，從而提高粘結強度，形成理想的復合耐磨涂層材料。

本發明的技術方案

一種礦石料斗用耐磨涂層板，具體通過包括如下步驟的方法制備而成：

（1）、將基板表面用剛玉砂紙進行打磨，去除表面污物、氧化物、銹斑、灰塵，再用刀片將基板的表面劃花，即得經預處理的基板；

所述的基板材質為普通碳素結構鋼，如Q235鋼板；

（2）、將140-200目的篩子和研缽分別清洗干凈，然后放在干燥箱中干燥至水分全部蒸發；

（3）、稱取硬質粒子粉體，將硬質粒子粉體放在干燥箱中烘干，待其干燥完全后用步驟（2）中處理過的研缽進行研磨，然后過140-200目的篩子，得到硬質粒子粉體的細粉；

所述的硬質粒子粉體為α-氧化鋁粉體、氧化鋯粉體、氧化硅粉體中的一種或兩種以上的混合；

（4）、將步驟（3）中得到的硬質粒子粉體的細粉加入到環氧樹脂中，攪拌、直至混合均勻；

然后加入固化劑，并繼續攪拌直至混合均勻后靜置，以排除氣泡，得到耐磨涂層液；

所述的環氧樹脂選自雙酚A型環氧樹脂，所述雙酚A型環氧樹脂的中環氧值為0.25-0.55；