[發(fā)明專利]一種適于噴涂的陶瓷包覆有機物復(fù)合粉及其噴涂方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710278049.7
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107034428B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董艷春;路項媛;李延彬;關(guān)少康
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C23C4/08
• 分類號: C23C4/08;C23C4/04;C23C4/134;C09D1/00;C09D161/16;C09D127/18
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

本發(fā)明為一種適于噴涂的陶瓷包覆有機物復(fù)合粉及其噴涂方法。該復(fù)合粉由以下方法制得：(1)將陶瓷漿料和有機物漿料混到一起，攪拌2～3小時，得到混合均勻的復(fù)合粉漿料；其中，質(zhì)量配比為陶瓷粉末：有機物粉末＝9:1～7:1；陶瓷粉末的粒徑范圍為30nm～5μm；有機物為PEEK或PTFE；有機物粉末的粒徑范圍為20～40μm；(2)用噴霧造粒的方法制備陶瓷包覆有機物復(fù)合粉末；(3)將干燥的固體陶瓷包覆有機物復(fù)合粉進行篩選，篩選出粒度尺寸為?200～+300目的的粉末。通過本發(fā)明的包覆粉制得的陶瓷?有機物復(fù)合涂層具有良好的耐磨性和耐腐蝕性，同時，實現(xiàn)了涂層的自潤滑性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種噴涂陶瓷包覆有機物復(fù)合粉制備自潤滑復(fù)合涂層的方法，尤其涉及一種適于噴涂的陶瓷包覆有機物噴涂粉末，及具有耐磨、耐腐蝕性的復(fù)合涂層的制備方法。本發(fā)明屬于耐磨耐腐蝕涂層領(lǐng)域。

背景技術(shù)

陶瓷材料不僅具有高強度、高硬度、高熔點、高化學(xué)穩(wěn)定性、良好的導(dǎo)熱性、低的摩擦系數(shù)等優(yōu)點，而且還具有優(yōu)良的耐磨性、耐腐蝕性、耐熱性等優(yōu)點。其缺點是脆性大，難以制備大尺寸陶瓷結(jié)構(gòu)件。金屬材料強度高、韌性好、耐磨性好，但在鹽堿環(huán)境中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而失效；有機樹脂材料耐腐蝕，耐磨、韌性好，易降解，但是強度低。采用單一品種材料很難滿足在海洋這種復(fù)雜環(huán)境中的使用需求。因此，制備一種將陶瓷的高耐磨性和有機物良好的韌性、耐腐蝕性結(jié)合在一起的陶瓷-有機復(fù)合涂層，對保護金屬基體具有極大的經(jīng)濟意義和科學(xué)價值。

等離子噴涂溫度高，特別適合制備高熔點材料的涂層，是目前氧化物陶瓷和氮化物陶瓷涂層制備及研究中最常用和最有效的一種方法。等離子噴涂具有工藝簡單、靈活方便、工件無需重新設(shè)計的特點。反應(yīng)等離子噴涂集等離子噴涂和自蔓延技術(shù)于一身，其制備效率高成本低，適用于各種尺寸零件表面。但是，由于等離子弧溫度很高，高于有機物的分解溫度，等離子噴涂機械混合陶瓷-有機物粉容易導(dǎo)致在噴涂過程中有機物的碳化。因此，研究一種適于噴涂的陶瓷包覆有機物的復(fù)合粉末，使其在噴涂過程中陶瓷既能融化，又不會造成有機物的降解顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)目的在于針對上述單一材料不能同時解決磨損和防腐問題，提供了一種適于噴涂的陶瓷包覆有機物復(fù)合粉及陶瓷-有機物復(fù)合涂層。本發(fā)明通過對陶瓷粉末和有機物的選擇，在適當(dāng)分散劑及粘結(jié)劑的作用下混合后，用噴霧造粒技術(shù)制備了陶瓷包覆有機物復(fù)合粉，最后再用等離子噴涂的方法在金屬基體上制備了陶瓷-有機物復(fù)合涂層，進而提高了基體的耐磨性和耐腐蝕性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種適于噴涂的陶瓷包覆有機物復(fù)合粉，該包覆粉由以下方法制得，包括以下步驟：

(1)陶瓷漿料的制備：將去離子水加入到陶瓷粉末中，攪拌，然后加入分散劑，繼續(xù)攪拌；再加入粘結(jié)劑，最后經(jīng)攪拌后得到陶瓷粉漿料；

其中，分散劑的質(zhì)量為陶瓷粉末質(zhì)量的0.9％～1.1％，去離子水的質(zhì)量為陶瓷粉末質(zhì)量的5/6～10/9，粘結(jié)劑質(zhì)量為陶瓷粉末質(zhì)量的5/9～2/3；

(2)有機物漿料的制備：將無水乙醇倒入有機物粉末中，攪拌使有機物粉末溶解后，再加入分散劑，繼續(xù)攪拌，最后加入粘結(jié)劑，攪拌后得到有機物漿料；

其中，本步驟中的分散劑的質(zhì)量為有機物粉末的0.9％～1.1％；無水乙醇的質(zhì)量為有機物質(zhì)量的3/5～1，粘結(jié)劑質(zhì)量為有機物的1/4～1/5；

(3)將兩種漿料混到一起，再攪拌2～3小時，得到混合均勻的復(fù)合粉漿料；

其中，質(zhì)量配比為陶瓷粉末：有機物粉末＝9:1～7:1；

所述的粘結(jié)劑由增稠劑與去離子水在95℃條件下攪拌40～45分鐘制備而成，質(zhì)量比為增稠劑：去離子水＝1：100；所述的增稠劑為羥甲基纖維素鈉；