[發明專利]一種輕質合金表面硬質不沾涂層的制備方法及噴涂裝置

在審

• 申請號: 202210862509.1
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115316853A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 王紅杰;史文璐;陳剛;劉凱;杜喜望;楊曉禹;祁澤星
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: A47J36/02
• 分類號: A47J36/02;C25D11/30
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛

1.一種輕質合金表面硬質不沾涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)確定并記錄器具材料的牌號，對器具待處理區域進行標記；

2)對待處理區域進行清潔預處理：打磨、拋光、清洗；

3)對除待處理區域以外的區域進行封裝保護；

4)根據器具材料牌號配置相應的微弧氧化電解液，氧化處理制備硬質多孔基底層；

5)對多孔硬質基底層進行潤濕預處理；

6)超聲霧化噴涂與封孔：采用多功能超聲霧化噴涂裝置進行噴涂，根據封孔劑噴涂速度匹配加熱溫度進行封孔處理；

7)燒結固化：待器具充分冷卻后，依次對器具進行負壓低溫預燒結和高溫燒結固化。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟3)的封裝保護是使用耐高溫防水硅膠進行封裝，封裝工藝為：封裝厚度1～3mm、室溫固化24～36h。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述步驟4)制備硬質多孔基底層的具體過程為：

a、若器具為鎂合金，則使用鋁酸鹽-磷酸鹽體系電解液，電解液成分為：

硅酸鹽5～30g/L，磷酸鹽5～20g/L，

氫氧化鈉1～4g/L、氫氧化鉀1～4g/L中至少一種，

氟化鉀0.5～5g/L、氟化鈉0.5～5g/L中至少一種，

甘油0.5～5ml/L、三乙醇胺0.5～5ml/L中的至少一種，

納米二氧化硅0.1～0.5g/L、納米二氧化鉬0.1～0.8g/L、納米三氧化二鋁0.1～0.5g/L中的至少一種，

溶劑為去離子水；

氧化處理制備硬質多孔基底層的多孔基底層硬度不小于700Hv，表面孔隙率不小于20％，厚度15～30μm，制備工藝為

第1階段：正電壓550～750V，頻率500～2000Hz，占空比10～40％，電解液溫度15～25℃，氧化時間3～6min；

第2階段：正電壓380～550V，頻率500～2000Hz，占空比10～40％，電解液溫度15～25℃，氧化時間20～60min；

b、若器具為鋁合金，則使用硅酸酸鹽體系電解液，電解液成分為：

硅酸鹽5～30g/L，

鎢酸鹽0～5g/L，

氫氧化鈉1～4g/L、氫氧化鉀1～4g/L中至少一種，

氟化鉀0.5～5g/L、氟化鈉0.5～5g/L中至少一種，

甘油0.5～5ml/L、三乙醇胺0.5～5ml/L中的至少一種，

納米二氧化硅0.1～0.5g/L、納米二氧化鉬0.1～0.8g/L中的至少一種，

溶劑為去離子水；

氧化處理制備硬質多孔基底層的多孔基底層硬度不小于1000Hv，表面孔隙率不小于25％，厚度10～30μm，制備工藝為：

正電壓450～750V，負電壓100～300V，正負脈沖比為1:1，頻率500～2000Hz，占空比10～40％，電解液溫度15～25℃，氧化時間30～60min；

c、若器具為鈦合金，則使用磷酸鹽-鋁酸鹽體系電解液，電解液成分為：

磷酸鹽5～20g/L，鋁酸鹽1～10g/L，

鎢酸鹽0.5～5g/L、偏釩酸鹽0.5～5g/L中至少一種，

氫氧化鈉1～4g/L、氫氧化鉀1～4g/L中至少一種，

氟化鉀0.5～5g/L、氟化鈉0.5～5g/L中至少一種，

甘油0.5～5ml/L、三乙醇胺0.5～5ml/L中的至少一種，

溶劑為去離子水；

氧化處理制備硬質多孔基底層硬度不小于450Hv，表面空隙率不小于15％，厚度15～30μm，制備工藝為：

第1階段：正電壓400～650V，頻率500～2000Hz，占空比10～40％，電解液溫度15～25℃，氧化時間5～10min；

第2階段：正電壓550～750V，頻率500～2000Hz，占空比10～40％，電解液溫度15～25℃，氧化時間30～60min。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟5)的潤濕預處理是使用易揮發溶劑對多孔硬質基底層進行潤濕預處理，潤濕劑采用乙醇或丙酮，其中乙醇的使用量為2～10g/dm²，丙酮的使用量為1～5g/dm²。