一種耐磨復合涂層材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐磨復合涂層材料，由以下重量份的原料制備制成：玻璃釉料13?15、氧化鋁陶瓷粉75?82、石英砂2.4?3、氟碳樹脂2?3、氟化石墨1.7?2、硅烷偶聯劑kh550 0.3?0.5、硅烷偶聯劑a174 0.3?0.4、環氧樹脂乳液2.6?3、鎳鈷合金2?3、氮化硅6?8、無水乙醇適量、去離子水適量；本發明有效提升排風設備表面的強硬度，使在運行時具有更高的耐磨性能，使用壽命明顯提高，同時陶瓷材料來源豐富，生產成本得到有效控制，適合大規模生產。
【專利說明】
一種耐磨復合涂層材料
技術領域
[0001]本發明涉及陶瓷涂層技術領域，尤其涉及一種耐磨復合涂層材料。【背景技術】
[0002]排風設備在廚房、實驗室、工廠等各領域都有重要的作用。一般都可以分成排風罩、風管、除塵凈化設備、風機、設備殼等部分組成。其中除塵凈化設備的材料是根據領域的不同采用的材質也不盡相同，大多數會采用合金材料，合金材料的性能很大程度上影響了設備使用效果和壽命。陶瓷涂層在摩擦過程中產生的熱應力比較小，涂層不容易發生嚴重斷裂，具有孔隙率低、摩擦系數低、導熱系數高、耐腐蝕性、高硬度等特性，適用于高溫、腐蝕和磨損等特殊工作環境。
[0003]《0203陶瓷涂層摩擦磨損性能研究》中利用三氧化二鉻陶瓷粉末與玻璃釉料按照一定質量比混合，燒結900°C后球磨，過200目篩，然后利用亞音速噴槍在45鋼上噴涂三氧化二鉻陶瓷涂層，并在電阻爐中燒結。雖然加入一定量的玻璃釉料增強了粉末之間的粘結性， 提高了涂層的耐磨性，但是噴涂制得的涂層無法將空氣全部排出，存在大量氣孔，即使經過高溫燒結也無法改善，需要多次涂刷玻璃釉料，施工復雜，并且鉻對人體有毒性，不宜大量使用。本發明針對排風設備的使用性能，認為防污易清潔是最主要的實用性能，利用參考文獻提出的玻璃釉料增強燒結性、提高耐磨性，將兩者結合起來制備出適宜工業化大生產的提高排風設備性能的陶瓷涂層。
【發明內容】
[0004]本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種耐磨復合涂層材料。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:一種耐磨復合涂層材料，由以下重量份的原料制備制成:玻璃釉料13-15、氧化鋁陶瓷粉75-82、石英砂2.4-3、氟碳樹脂2-3、氟化石墨1.7-2、硅烷偶聯劑kh550 0.3-0.5、硅烷偶聯劑a 174 0.3-0.4、環氧樹脂乳液2.6-3、鎳鈷合金2-3、氮化硅6-8、無水乙醇適量、去離子水適量。
[0006]所述一種耐磨復合涂層材料，由下列具體步驟制備制成:(1)將玻璃釉料中加入適量的無水乙醇，在行星球磨機內濕法球磨5_7h，球磨完畢后在 95-100 °C下烘干，然后加到燒結爐中于508-540 °C下預燒22-35min，冷卻后再加入適量粘結劑制成粒度為10-30M1的細粉料，烘干后備用；(2)將石英砂、氟碳樹脂破碎后和氧化鋁陶瓷粉、氟化石墨在混料機中以1000轉/分下攪拌均勻，將硅烷偶聯劑kh550用適量的無水乙醇稀釋噴涂在混合粉末中，然后加到造粒機中制成顆粒備用；(3)將步驟(1)制備的物料和步驟(2)制備的產物混合加到電爐中，在電爐中邊加熱邊攪拌，直至烘干，自然冷卻后球磨成粒徑為25-40M1的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術噴到基體表面；(4)將疏水性氣相白炭黑、硅烷偶聯劑al74、鎳鈷合金和氮化硅投入到動力混合機中攪拌10-20min，再加入環氧樹脂乳液繼續攪拌混勻，然后打開真空栗，使機內真空度保持在 0.09-0.095MPa條件下攪拌得到膠體停止，然后將膠體涂覆在步驟(3)基體表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0007]所述一種耐磨復合涂層材料，所述玻璃釉料由硅藻土、氧化鎂、二氧化硅、粉煤灰和鉀長石組成，其中質量比為2-2 ? 5:1 ? 2-1 ? 8:3-3 ? 5:2-2 ? 5:6-8。
[0008]本發明的優點是:本發明利用硅烷偶聯劑將石英砂、氟碳樹脂、氟化石墨和氧化鋁陶瓷粉偶聯造粒，使其具有良好的粘結性和分散性，然后和玻璃釉料一起加熱攪拌，利用等離子噴涂到基體表面能夠減少陶瓷出現裂紋，減少結構缺陷，提高涂層的極耐磨性、光滑性、防污性等性能，再利用環氧樹脂乳液良好的粘結性、抗氧化性等將偶聯的白炭黑等通過動力混合機攪拌得到膠體，再利用激光熔覆技術將其涂覆在基體表面，解決涂層氣孔、表面粗糙的問題，并顯著提高了涂層的硬度、化學穩定性、耐磨性、抗氧化性等性能;本發明有效提升排風設備表面的強硬度，使在運行時具有更高的耐磨性能，使用壽命明顯提高，同時陶瓷材料來源豐富，生產成本得到有效控制，適合大規模生產。【具體實施方式】
[0009]一種耐磨復合涂層材料，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:玻璃釉料13、氧化鋁陶瓷粉75、石英砂2.4、氟碳樹脂2、氟化石墨1.7、硅烷偶聯劑kh550 0.3、硅烷偶聯劑a 174 0.3、環氧樹脂乳液2.6、鎳鈷合金2、氮化硅6、無水乙醇適量、去離子水適量。
[0010]所述一種耐磨復合涂層材料，由下列具體步驟制備制成:(1)將玻璃釉料中加入適量的無水乙醇，在行星球磨機內濕法球磨5h，球磨完畢后在95 °C下烘干，然后加到燒結爐中于508 °C下預燒22min，冷卻后再加入適量粘結劑制成粒度為 10M1的細粉料，烘干后備用；(2)將石英砂、氟碳樹脂破碎后和氧化鋁陶瓷粉、氟化石墨在混料機中以1000轉/分下攪拌均勻，將硅烷偶聯劑kh550用適量的無水乙醇稀釋噴涂在混合粉末中，然后加到造粒機中制成顆粒備用；(3)將步驟(1)制備的物料和步驟(2)制備的產物混合加到電爐中，在電爐中邊加熱邊攪拌，直至烘干，自然冷卻后球磨成粒徑為25mi的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術噴到基體表面；(4)將疏水性氣相白炭黑、硅烷偶聯劑al74、鎳鈷合金和氮化硅投入到動力混合機中攪拌l〇min，再加入環氧樹脂乳液繼續攪拌混勻，然后打開真空栗，使機內真空度保持在 0.09MPa條件下攪拌得到膠體停止，然后將膠體涂覆在步驟(3)基體表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0011]所述一種耐磨復合涂層材料，所述玻璃釉料由硅藻土、氧化鎂、二氧化硅、粉煤灰和鉀長石組成，其中質量比為2:1.2:3:2:6。
[0012]按照實施例生產的陶瓷涂層性能參數如下:(1)涂覆性能佳、與基體材料結合力好，涂層表面光滑、無氣孔；(2)耐磨性試驗:2.2mg;(3)抗氧化試驗:涂層試件在1500 °C的靜態空氣中有效防氧化時間達185h;(4)抗熱震性試驗:升溫至1500°C，冷水淬火，如此反復10次，涂層不開裂，不脫落。
【主權項】
1.一種耐磨復合涂層材料，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:玻璃釉料13-15、氧化鋁陶瓷粉75-82、石英砂2.4-3、氟碳樹脂2-3、氟化石墨1.7-2、硅烷偶聯劑kh550 0.3-0.5、硅烷偶聯劑al74 0.3-0.4、環氧樹脂乳液2.6-3、鎳鈷合金2-3、氮化硅6-8、無水乙醇適量、去尚子水適量。2.根據權利要求1所述一種耐磨復合涂層材料，其特征在于，由下列具體步驟制備制 成:(1)將玻璃釉料中加入適量的無水乙醇，在行星球磨機內濕法球磨5_7h，球磨完畢后在 95-100 °C下烘干，然后加到燒結爐中于508-540 °C下預燒22-35min，冷卻后再加入適量粘結 劑制成粒度為10-30M1的細粉料，烘干后備用；(2)將石英砂、氟碳樹脂破碎后和氧化鋁陶瓷粉、氟化石墨在混料機中以1000轉/分下 攪拌均勻，將硅烷偶聯劑kh550用適量的無水乙醇稀釋噴涂在混合粉末中，然后加到造粒機 中制成顆粒備用；(3)將步驟(1)制備的物料和步驟(2)制備的產物混合加到電爐中，在電爐中邊加熱邊 攪拌，直至烘干，自然冷卻后球磨成粒徑為25-40M1的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術噴 到基體表面；(4)將疏水性氣相白炭黑、硅烷偶聯劑al74、鎳鈷合金和氮化硅投入到動力混合機中攪 拌10-20min，再加入環氧樹脂乳液繼續攪拌混勻，然后打開真空栗，使機內真空度保持在 0.09-0.095MPa條件下攪拌得到膠體停止，然后將膠體涂覆在步驟(3)基體表面，激光熔覆 后自然冷卻即可。3.根據權利要求1-2所述一種耐磨復合涂層材料，其特征在于，所述玻璃釉料由硅藻 土、氧化鎂、二氧化硅、粉煤灰和鉀長石組成，其中質量比為2-2.5:1.2-1.8:3-3.5:2-2.5: 6-8 〇
【文檔編號】C04B35/634GK105967658SQ201610167286
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】吳銘
【申請人】馬鞍山金晟工業設計有限公司