[發(fā)明專利]一種熱噴涂耐磨涂層

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011371374.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN112442646A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 所新坤;秦加浩;連信宇;方凱;曹志強(qiáng);王琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/06
• 分類號(hào): C23C4/06;C22C27/04;C22C30/00;C22C32/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 徐顯暑

本發(fā)明涉及一種熱噴涂耐磨涂層，其特征在于：按照質(zhì)量百分比包括如下組分，鉬40?85%、碳化鉬10?30%、納米二氧化鈦3?5%、鉻0.5?1.5%，納米三氧化二鋁0.5?1%、鋁9?13%、硼0?2%、鐵0?2%。本發(fā)明具有不開裂且不會(huì)剝落的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂層技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱噴涂耐磨涂層。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)科技發(fā)展以及航空、航海、工業(yè)對(duì)機(jī)械運(yùn)行環(huán)境要求愈發(fā)極端，機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件面臨著嚴(yán)重的摩擦磨損問題，因此需要高性能的耐磨耐腐蝕層提供保障。另一方面，目前各行各業(yè)機(jī)械正朝著長壽面、高穩(wěn)定的方向發(fā)展，對(duì)設(shè)備涂層的性能要求日益提高。而目前所采用的涂層材料和技術(shù)都是上世紀(jì)70、80年代發(fā)展起來的，在可靠性、高壽命、超低摩擦等方面已經(jīng)不能滿足使用要求。近些年適用于極端工況下涂層材料的低摩擦和長壽面是關(guān)鍵技術(shù)，因此具有十分重要的意義。

例如，目前大部分發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行5年以上就會(huì)出現(xiàn)明顯的部件磨損，極大的降低了整體性能，隨著當(dāng)今社會(huì)騎車的普及和全球范圍的節(jié)能減排，對(duì)機(jī)械的可靠性和使用壽命提出了更高的要求。不僅僅是交通運(yùn)輸、航空、核能等高尖端技術(shù)迫切要求使用耐高溫、耐磨、低摩擦的涂層以保護(hù)金屬零部件的表面，增加航天等領(lǐng)域關(guān)鍵零部件的工作效率、輸出功率和使用壽命。

目前的熱噴涂存在的問題為開裂和剝落的問題，因此有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種熱噴涂耐磨涂層，其具有不開裂且不會(huì)剝落的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種熱噴涂耐磨涂層，其特征在于：按照質(zhì)量百分比包括如下組分，鉬40-85%、碳化鉬10-30%、納米二氧化鈦3-5%、鉻0.5-1.5%，納米三氧化二鋁0.5-1%、鋁9-13%、硼0-2%、鐵0-2%。

優(yōu)選的，還包含有硅0-8%以質(zhì)量百分比計(jì)。

優(yōu)選的，還包括有納米鎳2-6%以質(zhì)量百分比計(jì)。

優(yōu)選的，對(duì)納米鎳進(jìn)行預(yù)處理，包括如下步驟：

步驟1：在純水中加入足量的納米鎳，充分?jǐn)嚢韬螅糜诔暡ㄇ逑雌髦校玫筋A(yù)處理后的納米鎳漿料；

步驟2：將步驟1得到的納米鎳漿料置于反應(yīng)釜中，并加入含有羧基的鋁鋯偶聯(lián)劑，控制反應(yīng)溫度為30℃，PH控制為8，攪拌轉(zhuǎn)速為1500r/min，控制反應(yīng)時(shí)間為1h；

步驟3：對(duì)步驟2得到的納米鎳做過濾、洗滌、干燥、研磨、過篩處理，即可得到改性納米鎳。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種熱噴涂耐磨涂層的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：按照相應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例準(zhǔn)備混合粉末，將混合粉末進(jìn)行研磨；

步驟2：對(duì)噴涂的工件表面進(jìn)行噴砂處理，粗化工件表面；

步驟3：采用熱噴涂的方式對(duì)工件表面進(jìn)行噴涂處理，溫度控制在200-350℃之間。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、納米材料的綜合性能要比傳統(tǒng)材料的綜合性能高很多，由于納米材料的熱膨脹系數(shù)可改變，能降低基體與所得涂層件的熱膨脹系數(shù)差異，可有效解決耐磨涂層的開裂和剝落問題，另外納米材料構(gòu)成的涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度以及涂層硬度和涂層表觀孔隙率方面都會(huì)提高；

2、在高溫條件下，會(huì)生成Mo₅Si₃有效地促進(jìn)了三氧化二鋁的生長，進(jìn)而阻礙了涂層的氧化，保護(hù)了基體材料；

3、二氧化鈦可以降低三氧化二鋁的熔點(diǎn)，提高粉末的融化程度，降低涂層的孔隙率，提高涂層與工件表面以及三氧化二鋁之間的粘接強(qiáng)度，從而提高涂層的剝落強(qiáng)度以及減少開裂的程度。

具體實(shí)施方式

對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。