[發明專利]一種等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層

在審

• 申請號: 201611091385.2
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108130499A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 韓中越
• 申請（專利權）人: 韓中越
• 主分類號: C23C4/04
• 分類號: C23C4/04;C23C4/134
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層，制備原料包括：使用氧化鋁粉末(北京桑堯科技開發有限公司)粒徑為20-40μm，純度≥99%，初始質量分數4%的碳纖維長線6μm，基體采用304不銹鋼，尺寸為2.5mm×20mm×40mm，噴涂前用丙酮對基體表面進行祛除油污清洗，并采用A60棕剛玉砂進行標明噴砂處理，保證涂層與基體的良好結合。

2.根據權利要求1所述的等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層，其特征是等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層的制備步驟為：碳纖維被預剪至的1cm，在乙醇介質中被球磨至10μm左右，球磨采用低速行星輪球磨機(QM-3SP4南京大學儀器制造廠)，配用氧化鋁研磨罐與球，球磨的參數通過SEM觀察統計球磨后碳纖維長度分布進行調整，球料比為50：1，轉速為350r/min，球磨10h，濕磨碳纖維經干燥后與氧化鋁粉末按質量比4：96在球磨罐中進行機械混合制備質量分數為4%碳纖維與氧化鋁復合粉末，為避免碳纖維尺寸的進一步改變，混粉過程不再加入研磨球，于200r/min轉速下混合30min，利用大氣等離子噴涂(APS-2000，北京航空制造研究所)沉積涂層，采用普通PQ-1S噴槍制備復合涂層。

3.根據權利要求1所述的等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層，其特征是等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層的檢測步驟為：涂層及粉末微觀形貌分析采用FEI Quanta FEG250場發射掃描電鏡進行表征，能譜分析用EDAX型能譜儀進行，涂層物相分析采用德國BrukerAXS型X射線衍射儀，利用銅Kα射線，掃描速度為0.1^°/S，碳纖維結構用共聚焦拉曼光譜儀(Ranishaw)進行測算，該探測采用波長為633nm激光器，功率衰減為1%，涂層硬度采用MVS-1000D顯微硬度計進行測試，載荷為2.94N(300g)，加載時間為15s，每個磨拋后的涂層截面樣品取15個數據點，結合強度測試按照ASTM-C633-79標準，對偶件粘結使用E7環氧樹脂膠，采用Instron5567萬能材料試驗機，加載速率為1mm/min，每組5個試樣，涂層的摩擦性能使用球盤式摩擦磨損試驗機(JLTB-02，韓國J&L科技公司)進行測試，試驗在室溫下進行，對磨球為5mm的氮化硅球，轉速300r/min(相當于線速度158m/s)，測試距離500m，測試載荷為30N，每個涂層樣品重復測試3次。

4.根據權利要求1所述的等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層，其特征是所述的等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層，用大氣等離子噴涂工藝制備含碳纖維的氧化鋁復合涂層，碳纖維較好地保留了原有結構特征，并改善了氧化鋁扁平粒子的界面結合狀態，所述的等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層，在30N載荷下，含質量分數為4%碳纖維復合涂層的耐磨性提高了64%，而摩擦因數降低了50%，所述的等離子噴涂氧化鋁-碳纖維復合涂層，采用機械球磨法制備短碳纖維并利用其制備復合粉末，碳纖維在氧化鋁粉末中均勻分散。