一種與基體粘結性高的涂層材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種與基體粘結性高的涂層材料，由以下重量份的原料制備制成：玻璃釉料12?15、氧化鋁陶瓷粉70?80、羧甲基纖維素鈉3?4、硅酸鈉4?5、二氧化錫1.6?2、硼玻璃粉0.6?0.8、硅溶膠4?6、銅鎳合金2?3、氧化鈷0.6?0.9、碳酸鈉1.2?1.5、碳化鈦6?8、無水乙醇適量、去離子水適量；本發明所提供的陶瓷涂料制備工藝簡單、成本低、施涂方便，制得的涂層具有良好的冷熱硬度及耐磨性，并且與基體粘結性高，不易脫落，值得推廣。
【專利說明】
一種與基體粘結性高的涂層材料
技術領域
[0001]本發明涉及陶瓷涂層技術領域，尤其涉及一種與基體粘結性高的涂層材料。
【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]《Cr203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，提供一種與基體粘結性高的涂層材料。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種與基體粘結性高的涂層材料，由以下重量份的原料制備制成:玻璃釉料12-15、氧化鋁陶瓷粉70-80、羧甲基纖維素鈉3-4、硅酸鈉4-5、二氧化錫1.6-2、硼玻璃粉0.6-0.8、硅溶膠4-6、銅鎳合金2-3、氧化鈷0.6-0.9、碳酸鈉1.2-1.5、碳化鈦6-8、無水乙醇適量、去離子水適量。
[0006]所述一種與基體粘結性高的涂層材料，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90-100 °C下烘干，然后加到燒結爐中于350-400 °C下預燒25-30min，冷卻后再加入適量粘結劑制成粒度為10-30μπι的細粉料，烘干后備用；
(2)將羧甲基纖維素鈉和硅酸鈉用去離子水溶解分別制成質量百分比濃度為3-5%溶液，將兩者混合攪拌，再加入步驟(I)制備的物料、硼玻璃粉、二氧化錫和氧化鋁陶瓷粉攪拌陳化；
(3)將步驟(2)制備的物料均勻涂覆在基體表面，陰干后放入微波燒結爐中進行燒結，隨爐冷卻； (4)將銅鎳合金、氧化鈷和碳化鈦加到球磨機中進行球磨，再加入碳酸鈉助溶劑混合均勻，然后加入硅溶膠和適量的去離子水攪拌成黏稠料漿，將料漿涂覆在步驟(3)涂層表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0007]所述一種與基體粘結性高的涂層材料，所述玻璃釉料由石灰石、珍珠巖、長石粉、硼砂和碳酸鋇組成，其中質量比為1.5-2:1-2:8.5-11:0.7-1.2:1.8-2.5ο
[0008]本發明的優點是:本發明利用羧甲基纖維素鈉和硅酸鈉溶解制成黏稠增稠液，使陶瓷粉末和玻璃釉料融合在一起，在通過熱反應在基體表面生成新的復合相，其中引起納米復合相強韌化效應，減輕界面殘余應力，減少陶瓷出現裂紋的情況，且使涂層與基材結合牢固，本文利用銅鎳合金、氧化鈷和碳化鈦分散在與陶瓷坯體成分的相容性以及促進燒結等優點的硅溶膠中，使其與第一層涂層緊密結合，再利用激光熔覆技術將顆粒熔覆在涂層上，解決涂層存在氣孔的問題，并顯著提高了涂層的抗沖擊性、耐蝕性、強度、耐磨等性能；本發明所提供的陶瓷涂料制備工藝簡單、成本低、施涂方便，制得的涂層具有良好的冷熱硬度及耐磨性，并且與基體粘結性高，不易脫落，值得推廣。
【具體實施方式】
[0009]—種與基體粘結性高的涂層材料，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:玻璃釉料12、氧化鋁陶瓷粉70、羧甲基纖維素鈉3、硅酸鈉4、二氧化錫1.6、硼玻璃粉0.6、硅溶膠4、銅鎳合金2、氧化鈷0.6、碳酸鈉1.2、碳化鈦6、無水乙醇適量、去離子水適量。
[0010]所述一種與基體粘結性高的涂層材料，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90°C下烘干，然后加到燒結爐中于350°C下預燒25min，冷卻后再加入適量粘結劑制成粒度為ΙΟμπι的細粉料，烘干后備用；
(2)將羧甲基纖維素鈉和硅酸鈉用去離子水溶解分別制成質量百分比濃度為3%溶液，將兩者混合攪拌，再加入步驟(I)制備的物料、硼玻璃粉、二氧化錫和氧化鋁陶瓷粉攪拌陳化；
(3)將步驟(2)制備的物料均勻涂覆在基體表面，陰干后放入微波燒結爐中進行燒結，隨爐冷卻；
(4)將銅鎳合金、氧化鈷和碳化鈦加到球磨機中進行球磨，再加入碳酸鈉助溶劑混合均勻，然后加入硅溶膠和適量的去離子水攪拌成黏稠料漿，將料漿涂覆在步驟(3)涂層表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0011]所述一種與基體粘結性高的涂層材料，所述玻璃釉料由石灰石、珍珠巖、長石粉、硼砂和碳酸鋇組成，其中質量比為1.5:1:8.5:0.7:1.8。
[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:2.411^;
(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】
1.一種與基體粘結性高的涂層材料，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:玻璃釉料12-15、氧化鋁陶瓷粉70-80、羧甲基纖維素鈉3-4、硅酸鈉4-5、二氧化錫1.6-2、硼玻璃粉0.6-0.8、硅溶膠4-6、銅鎳合金2-3、氧化鈷0.6-0.9、碳酸鈉1.2_1.5、碳化鈦6_8、無水乙醇適量、去尚子水適量。2.根據權利要求1所述一種與基體粘結性高的涂層材料，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90-100 °C下烘干，然后加到燒結爐中于350-400 °C下預燒25-30min，冷卻后再加入適量粘結劑制成粒度為10-30μπι的細粉料，烘干后備用； (2)將羧甲基纖維素鈉和硅酸鈉用去離子水溶解分別制成質量百分比濃度為3-5%溶液，將兩者混合攪拌，再加入步驟(I)制備的物料、硼玻璃粉、二氧化錫和氧化鋁陶瓷粉攪拌陳化； (3)將步驟(2)制備的物料均勻涂覆在基體表面，陰干后放入微波燒結爐中進行燒結，隨爐冷卻； (4)將銅鎳合金、氧化鈷和碳化鈦加到球磨機中進行球磨，再加入碳酸鈉助溶劑混合均勻，然后加入硅溶膠和適量的去離子水攪拌成黏稠料漿，將料漿涂覆在步驟(3)涂層表面，激光熔覆后自然冷卻即可。3.根據權利要求1-2所述一種與基體粘結性高的涂層材料，其特征在于，所述玻璃釉料由石灰石、珍珠巖、長石粉、硼砂和碳酸鋇組成，其中質量比為1.5-2:1-2:8.5-11:0.7-1.2:1.8—2.5ο
【文檔編號】C04B35/622GK105967659SQ201610167290
【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