[發明專利]一種在薄壁防護罩表面制備陶瓷涂層的方法和帶有涂層的防護罩

在審

• 申請號: 202210959815.7
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115305434A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 呂孝永;林志河;陳佳;張科;吳榮禎
• 申請（專利權）人: 福建阿石創新材料股份有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 黃明光

本發明提供了一種在薄壁防護罩表面制備陶瓷涂層的方法和帶有涂層的防護罩，屬于防護涂層技術領域。本發明首先采用46～120目剛玉砂對防護罩進行噴砂粗化，再等離子噴涂鎳鉻合金打底層和氧化鋁面層，剛玉砂的粒徑較小，在提高防護罩表面粗糙度的同時不會使其產生明顯變形，先噴涂鎳鉻合金打底層再噴涂氧化鋁面層，能夠提高氧化鋁陶瓷涂層與防護罩的結合強度，使其不易脫落。實施例的結果顯示，本發明制備方法制備的陶瓷涂層的結合強度達到15.2MPa，且防護罩無明顯形變。

技術領域

本發明屬于防護涂層技術領域，具體涉及一種在薄壁防護罩表面制備陶瓷涂層的方法和帶有涂層的防護罩。

背景技術

磁控濺射鍍膜法原理是稀薄氣體異常輝光放電產生的等離子體通過電場的作用，加速轟擊陰極靶材表面，靶材濺射出原子、分子、離子等粒子，這些靶材粒子帶有一定的動能，沿一定的方向撞向基體表面，在基體表面形成膜層。但是，濺射出來的粒子并非只是向基體表面撞擊，它也不可避免的撞向四周的濺射鍍膜機內壁，也會在鍍膜機的內壁形成膜層。為了保護濺射鍍膜機機殼，通常會采用防護罩，防護罩由多塊形狀各異的防護板組裝而成，使濺射粒子附著在防護板上從而對濺射設備內壁形成保護。隨著時間的延長，防護板上的膜層不斷生長增厚，同時膜層內部應力也不斷增大，當內部應力大于膜層結合力時，膜層便會脫落下來，掉落至靶材、基體及濺射鍍膜機部件上，影響鍍膜的進行及膜層的質量，甚至會造成設備的損壞。雖然防護罩板可以拆卸下來進行更換，但如果將更換下來的防護罩板直接廢棄，成本太高。為此，在使用前將防護罩板內表面噴涂一層涂層，等膜層過厚時，將涂層連同膜層去除掉，再噴涂新的涂層，實現防護罩板的可循環利用。

陶瓷涂層是一種常用的防護罩板涂層，但是其與防護罩板的結合力較差，當靶材粒子附著在陶瓷涂層上時，容易造成涂層的脫落。提高涂層與防護罩板結合力的傳統方法是在制備涂層前的噴砂時采用16目較大粒徑的剛玉砂進行表面粗化以使得防護罩板具有較高的表面粗糙度，再制備陶瓷涂層，進而提高與涂層的結合強度，但是由于防護罩板的厚度只有2mm左右，容易造成罩板的嚴重變形，導致無法使用，而降低噴砂時剛玉砂的粒徑后會降低防護罩板的表面粗糙度進而降低涂層的結合強度。

因此，如何避免防護罩板變形及提高陶瓷涂層的結合力成為現有技術的難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在薄壁防護罩表面制備陶瓷涂層的方法和帶有涂層的防護罩。本發明制備的陶瓷防護涂層具有良好的結合力，且防護罩板不會發生變形。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種在薄壁防護罩表面制備陶瓷涂層的方法，包括以下步驟：

(1)采用剛玉砂對薄壁防護罩表面進行噴砂，得到預處理防護罩；所述剛玉砂的目數為46～120目；

(2)采用等離子噴涂，在所述步驟(1)得到的預處理防護罩的表面噴涂鎳鉻合金，得到含有打底層的薄壁防護罩；

(3)采用等離子噴涂，在所述步驟(2)中的打底層表面噴涂氧化鋁，得到帶有涂層的防護罩。

優選地，所述步驟(1)中噴砂時的空氣壓力為0.3～1.0MPa。

優選地，所述步驟(1)中預處理防護罩的表面粗糙度為2～5μm。

優選地，所述步驟(2)中噴涂鎳鉻合金的參數為：噴涂線速度600～750mm/s，搭道3.5～4mm，電壓50～55V，噴涂電流500～550A，距離120～150mm，送粉克數35～45g/min，噴涂1～2道次。

優選地，所述步驟(2)中打底層的粗糙度為10～15μm。

優選地，所述步驟(3)中噴涂氧化鋁的參數為：噴涂線速度600～750mm/s，搭道3.5～4mm，電壓65～70V，噴涂電流580～600A，距離100～120mm，送粉克數25～35g/min，噴涂10～14道次。