[發明專利]一種抗菌防霉金屬鎳陶瓷涂層及其制作方法

在審

• 申請號: 201510450329.2
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN105063454A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 沈澤文;沈云翔;黃帥
• 申請（專利權）人: 安徽普源分離機械制造有限公司
• 主分類號: C22C29/12
• 分類號: C22C29/12;C22C30/00;C22C1/05
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及金屬陶瓷涂層材料技術領域，具體涉及一種抗菌防霉金屬鎳陶瓷涂層及其制作方法。

背景技術

近年來陶瓷涂層材料是受到廣泛關注的陶瓷材料，傳統的陶瓷材料具有較大的脆性，不利于陶瓷材料的進一步加工，也導致陶瓷材料在諸多領域的性能略顯不足。金屬陶瓷涂層是一種既有金屬良好的強韌性，又有陶瓷的耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優點的復合涂層。因此，金屬陶瓷涂層在航空、航天等許多領域中獲得重要的應用，諸如承受高速、高溫燃氣沖刷等復雜、惡劣工況條件的火箭發動機部件，通過涂覆金屬陶瓷涂層可獲得有效防護。現有技術中制備的金屬陶瓷涂層在實際應用中存在功能單一成本高、韌性小、強度低、適涂性差等諸多缺陷，限制了金屬陶瓷涂層的使用范圍和應用領域，不利于企業節能綠色發展的目標的實現。

發明內容

本發明的目的就是提供一種抗菌防霉金屬鎳陶瓷涂層及其制作方法，以克服現有技術的不足。

本發明的目的是這樣實現的：

一種抗菌防霉金屬鎳陶瓷涂層，其特征在于，由下列重量份的原料制成：納米二氧化鈰14-18、鎳粉37-46、鐵粉12-16、四氧化三鈷13-17、氧化硼15-20、氫氧化鋁3-6、聚乙烯醇4-7、乙二醇二甲基丙烯酸酯8-12、納米二氧化鈦6-8、玉米淀粉渣12-14、適量水。

所述的一種抗菌防霉金屬鎳陶瓷涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將納米二氧化鈰、玉米淀粉渣于660-780℃高溫處理30-50分鐘，迅速經液氮冷卻至室溫，加入聚乙烯醇水溶液超聲波震蕩20-40分鐘，噴霧干燥，加入乙二醇二甲基丙烯酸酯攪拌混勻，常溫下攪拌5-8h，烘干至恒重；

（2）將氧化硼加入到球磨機中，加入納米二氧化鈦拌勻，進行球磨、混合、打散，制得改性氧化硼；

（3）將改性氧化硼、四氧化三鈷經1470-1620℃高溫熔融，冷卻加入氫氧化鋁研磨至200-300目；

（4）將步驟（1）、（3）反應物料攪拌混勻，加入鎳粉、鐵粉于1100-1200℃高溫煅燒3-6小時，冷卻至室溫，放入球磨機中研磨1-2小時，加入適量水調制成料漿，涂覆在干燥后的樣品表面上，自然干燥24h，然后120℃干燥12h，最后1050℃燒制5min即可。

本發明有以下有益效果：本發明選用金屬鎳為金屬基，采用四氧化三鈷、氧化硼等難熔物作為陶瓷相制得的陶瓷涂層涂覆在基體金屬表面上，基體金屬中的合金元素會向界面處擴散，與涂層中的NiO等物質發生：NiO＋M→MO＋Ni等界面反應，還原沉淀的活性鎳原子與基體金屬M形成Ni－M金屬鍵，從而提高了金屬陶瓷涂層與基體金屬的密著性，而稀土納米二氧化鈰由于活性高能加強其對吸附分子間的原子軌道交互作用，對這些反應起到了促進作用，能較快地建立密著，添加的鐵粉與鎳粉結合可增強涂層的滲透性，本發明的涂層具有抗菌防霉、耐磨、附著性佳等優點。

具體實施方式

所述的一種抗菌防霉金屬鎳陶瓷涂層，其特征在于，由下列重量份的原料制成：納米二氧化鈰14、鎳粉45、鐵粉15、四氧化三鈷16、氧化硼18、氫氧化鋁3、聚乙烯醇7、乙二醇二甲基丙烯酸酯8、納米二氧化鈦6、玉米淀粉渣12、適量水。

制作方法包括以下步驟：

（1）將納米二氧化鈰、玉米淀粉渣于660-780℃高溫處理30-50分鐘，迅速經液氮冷卻至室溫，加入聚乙烯醇水溶液超聲波震蕩20-40分鐘，噴霧干燥，加入乙二醇二甲基丙烯酸酯攪拌混勻，常溫下攪拌5-8h，烘干至恒重；

（2）將氧化硼加入到球磨機中，加入納米二氧化鈦拌勻，進行球磨、混合、打散，制得改性氧化硼；

（3）將改性氧化硼、四氧化三鈷經1470-1620℃高溫熔融，冷卻加入氫氧化鋁研磨至200-300目；

（4）將步驟（1）、（3）反應物料攪拌混勻，加入鎳粉、鐵粉于1100-1200℃高溫煅燒3-6小時，冷卻至室溫，放入球磨機中研磨1-2小時，加入適量水調制成料漿，涂覆在干燥后的樣品表面上，自然干燥24h，然后120℃干燥12h，最后1050℃燒制5min即可。

使用本發明生產的金屬鎳陶瓷涂層的技術參數指標如下：

（1）附著性好，涂層與基體金屬之間的結合力強不易脫落；

（2）軟化起始溫度提高了16.9℃；

（3）本發明的耐磨性提高了1.7倍。