[發(fā)明專利]一種高電阻率電熱涂層及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710206204.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106811714B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 曹學強;李勇華;蔣佳寧;王文勝;鄧龍輝;李文濤;周鑫;曹沁;董淑娟
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;C23C4/129;C23C4/134;C23C4/18;C23C4/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;徐曉琴

1.一種高電阻率電熱涂層，其特征在于，所述電熱涂層是由CuMn合金粉與玻璃粉的復合粉經(jīng)熱噴涂法直接噴涂在飛機機翼前緣、機頭、發(fā)動機進氣道、螺旋槳和機身外傳感器表面制備而成；所述CuMn合金粉的組成按質量百分比計為：Cu占80％～90％，Mn占10％～14％，其它元素占3％～6％，各組分總和為100％；所述CuMn合金粉與玻璃粉的質量百分比是90:10～50:50；所述CuMn合金粉與玻璃粉的復合粉是通過如下方法制備得到：將CuMn合金粉與玻璃粉混合，在電爐中400℃～600℃保溫3h，然后在空氣中冷卻、破碎、篩分得到CuMn合金粉與玻璃粉的復合粉；所述噴涂方式為火焰噴涂、超音速火焰噴涂或等離子噴涂。

2.權利要求1任一所述高電阻率電熱涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)檢查清理：檢查零件表面，零件待噴涂表面、邊緣及下陷部位上應無膠瘤、多余的積膠和其他多余物，若存在應進行清除；

(2)清洗：采用干凈的綢布或棉擦布蘸丙酮擦洗零件表面，并在溶劑完全揮發(fā)之前用干凈的棉布擦干或用清潔、干燥的壓縮空氣吹干；

(3)保護：①遮擋形狀制定：根據(jù)涂層需要的形狀尺寸，設計出相應遮擋物的形狀；②制作刀模：根據(jù)遮擋物形狀，制作相應的刀模；③選取噴涂膠帶類型：根據(jù)噴涂材料類型，選擇相應的膠帶類型；④刀模切割：使用制作完成的刀模對熱噴涂膠帶進行切割；⑤膠帶粘貼：將膠帶與復合材料對齊，仔細完整地粘貼在復合材料表面；⑥去除待噴涂表面膠帶：仔細去除待噴涂部分的膠帶，使待噴涂表面暴露出來，同時應注意保持剩余膠帶粘貼平整整齊，三坐標檢測定位誤差，當定位誤差小于0.5mm時進行下一步；

(4)活化：①粗化：對需要進行噴涂的區(qū)域，可采用砂紙打磨或采用噴砂的方法進行活化，砂子粒度0.42mm～0.85mm；②活化清理：用壓縮空氣、吸塵器或毛刷清理噴砂表面，去掉砂粒和灰分；③活化檢查：在日燈光下，逐件進行目視檢查，活化表面應無光亮點，活化不合格處允許重新打磨或補噴砂，但應嚴防活化過度損壞復合材料的纖維，活化完成后，應在4h內進行熱噴涂；

(5)固定：根據(jù)工件的形狀，采用工裝將工件安裝在轉臺上，轉臺與機械手形成八軸聯(lián)動，使噴槍與工件之間的距離基本保持不變；

(6)熱噴涂：根據(jù)實際需求，選擇噴涂方式，設置噴涂參數(shù)進行噴涂，將CuMn合金與玻璃粉的復合粉噴涂在復合材料的表面形成電熱涂層；

(7)去除遮擋表面膠帶：噴涂結束后，將剩余膠帶揭去，用高壓空氣將工件表面灰塵吹凈；

(8)檢驗電熱涂層：①涂層外觀：涂層不應有裂紋或脫落現(xiàn)象，利用X光檢測設備檢測微小裂紋；②涂層電阻：采取四探針測試法檢測涂層電阻，阻值不得偏離要求值的5％；③涂層厚度：采用測厚儀多點測量，厚度不得偏離要求值的5％；④涂層孔隙率：選取10mm×10mm小樣片，進行金相測試，測得孔隙率不得超過5％；⑤涂層與復材結合強度：選取10mm×10mm小樣片，做結合強度測試，結合強度不得低于10MPa；

(9)封孔：①表面清理：用干燥、潔凈的細毛刷清理涂層上的塵埃和未粘接牢固的合金粉末雜質；②表面處理劑涂覆：用潔凈、干燥的毛刷蘸表面處理劑涂刷在待封孔的表面；③按封孔膠使用說明書的規(guī)定涂覆封孔膠；

(10)固化：按封孔膠使用說明書的規(guī)定固化封孔膠。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)所述噴涂參數(shù)為：噴槍與工件距離200mm～300mm，送粉速度10g/min～20g/min。

4.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述電熱涂層的厚度為0.05mm～0.5mm。

5.權利要求1任一所述高電阻率電熱涂層在飛機機翼前緣、機頭、發(fā)動機進氣道、螺旋槳和機身外傳感器的防/除冰領域的應用。