一種耐油污耐磨涂層材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐油污耐磨涂層材料，由以下重量份的原料制備制成：氧化鋁5?8、玻璃釉料12?15、乙烯基三乙氧硅烷13?15、氧化鋯陶瓷粉70?80、鋁溶膠8?10、氧化銅2?3、石墨烯6?8、無水乙醇適量、去離子水適量；本發明巧妙的利用玻璃釉料粘結性能，是的涂層與基體材料結合力好，制備的涂層不含有毒有害的物質，且強度高，制備簡單，成本低，應用范圍廣泛。
【專利說明】
一種耐油污耐磨涂層材料
技術領域
[0001 ]本發明涉及陶瓷涂層技術領域，尤其涉及一種耐油污耐磨涂層材料。
【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，提供一種耐油污耐磨涂層材料。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種耐油污耐磨涂層材料，由以下重量份的原料制備制成:氧化鋁5-8、玻璃釉料12-15、乙烯基三乙氧硅烷13-15、氧化鋯陶瓷粉70-80、鋁溶膠8-10、氧化銅2-3、石墨烯6-8、無水乙醇適量、去尚子水適量。
[0006]所述一種耐油污耐磨涂層材料，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100-110°C下烘干，然后加到燒結爐中于500-550°C下預燒20-35min，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)將乙烯基三乙氧硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、去離子水和無水乙醇按照體積比4:2:6:90混合均勻，再滴入乙酸調節PH值至6.5，在室溫下攪拌水解48h備用；
(3)將步驟(I)制備的物料加到步驟(2)的溶膠中，攪拌均勻后再和其余剩余的物料混合均勻，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25-40μπι的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術噴到基體表面；
(4)將鋁溶膠用10-13倍量的去離子水稀釋，再加入氧化銅、石墨烯超聲分散15-20min備用;再將該溶膠涂覆在步驟(3)基體表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0007]所述一種耐油污耐磨涂層材料，所述玻璃釉料由二氧化硅、五氧化二硼、二氧化鈦、氧化鋰和氧化鉀組成，其中質量比為10-12:2-3:1.5-2:1-1.5:1_2。
[0008]本發明的優點是:本發明利用硅氧烷和氟基硅氧烷水解制備得到氟硅溶膠，具有較好的防污性能，再將玻璃釉料浸漬在溶膠中，引起納米復合相強韌化效應，減輕界面殘余應力，在噴涂時能夠控制陶瓷出現裂紋，減少結構缺陷，提高涂層的防污、耐磨、易清潔等性能，鋁溶膠具有納米細度、無毒性、與陶瓷坯體成分的相容性以及促進燒結等一系列優異的性能，本文率先利用高熱導率的氧化銅、耐腐蝕的石墨烯分散在鋁溶膠中，再利用激光熔覆技術將其涂覆在基體表面，解決涂層存在氣孔的問題，并顯著提高了涂層的耐腐蝕性、導熱性、耐磨性等性能;本發明巧妙的利用玻璃釉料粘結性能，是的涂層與基體材料結合力好，制備的涂層不含有毒有害的物質，且強度高，制備簡單，成本低，應用范圍廣泛。
【具體實施方式】
[0009]—種耐油污耐磨涂層材料，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:氧化鋁5、玻璃釉料12、乙烯基三乙氧硅烷13、氧化鋯陶瓷粉70、鋁溶膠8、氧化銅2、石墨烯6、無水乙醇適量、去尚子水適量。
[0010]所述一種耐油污耐磨涂層材料，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100 °C下烘干，然后加到燒結爐中于500 0C下預燒20min，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)將乙烯基三乙氧硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、去離子水和無水乙醇按照體積比4:2:6:90混合均勻，再滴入乙酸調節PH值至6.5，在室溫下攪拌水解48h備用；
(3)將步驟(I)制備的物料加到步驟(2)的溶膠中，攪拌均勻后再和其余剩余的物料混合均勻，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25μπι的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術噴到基體表面；
(4)將鋁溶膠用10倍量的去離子水稀釋，再加入氧化銅、石墨烯超聲分散15min備用;再將該溶膠涂覆在步驟(3)基體表面，激光熔覆后自然冷卻即可。
[0011]所述一種耐油污耐磨涂層材料，所述玻璃釉料由二氧化硅、五氧化二硼、二氧化鈦、氧化鋰和氧化鉀組成，其中質量比為10:2:1.5:1:1。
[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:2.3mg;
(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】
1.一種耐油污耐磨涂層材料，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:氧化鋁5-8、玻璃釉料12-15、乙烯基三乙氧硅烷13-15、氧化鋯陶瓷粉70-80、鋁溶膠8-10、氧化銅2-3、石墨烯6-8、無水乙醇適量、去離子水適量。2.根據權利要求1所述一種耐油污耐磨涂層材料，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.100-110°C下烘干，然后加到燒結爐中于500-550°C下預燒20-35min，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)將乙烯基三乙氧硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、去離子水和無水乙醇按照體積比.4:2:6:90混合均勻，再滴入乙酸調節PH值至6.5，在室溫下攪拌水解48h備用； (3)將步驟(I)制備的物料加到步驟(2)的溶膠中，攪拌均勻后再和其余剩余的物料混合均勻，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25-40μπι的粉末，再將粉末用等離子噴涂技術噴到基體表面； (4)將鋁溶膠用10-13倍量的去離子水稀釋，再加入氧化銅、石墨烯超聲分散15-20min備用;再將該溶膠涂覆在步驟(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所述一種耐油污耐磨涂層材料，其特征在于，所述玻璃釉料由二氧化娃、五氧化二硼、二氧化鈦、氧化鋰和氧化鉀組成，其中質量比為10-12:2-3:1.5-2:1-.1.5:卜2。
【文檔編號】C09D5/08GK105968888SQ201610167301
【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