專利名稱：一種PbZr<sub>0.52</sub>Ti<sub>0.48</sub>O<sub>3</sub>智能涂層的制備方法和PbZr<sub>0.52</sub>Ti<sub>0.48</sub>O<sub>3</sub>智能涂層的制作方法
技術領域：
本發明涉及表面涂層技術領域，更具體地說，涉及一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法和PbZra52Tia48O3智能涂層。
背景技術：
現有零件表面在服役時，若其動態損傷無法感知，則無法掌控零件表面的磨損狀態。
當前的零件表面疲勞磨損試驗多以震動、摩擦系數、溫度等因素的變化作為評估零件表面磨損狀態的判斷依據。當選定判斷因素的實際值超過了預設的門檻值，則說明零件表面失效，然后對失效件進行斷口分析，通過經驗或經典理論反向推斷出失效機理。但是這種以“事后判斷”為主的失效行為與機理研究，不能判斷零件表面的臨界失效狀態，故無法建立可動態監測并控制零件表面失效的掌控機制。由于智能傳感元件可以實時監控零件表面的磨損狀態，因此，在零件表面上設置智能傳感單元便成了人們的首選。當前常用的一種智能傳感單元是壓電傳感器，所述壓電傳感器是利用壓電材料的壓電效應制備的。在壓電傳感器在應用到機械設備的過程中，需要將壓電傳感器粘貼到設備(或零件)上。但是，由于一些機械設備的結構復雜或工作環境惡劣，使得所述壓電傳感器與設備間的結合度差，造成了壓電傳感器的檢測精度差，甚至脫落的問題。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法和PbZra52Tia48O3智能涂層，該PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法能夠極大地提高傳感器與設備基底間的結合強度，進而避免壓電傳感器的檢測精度差，甚至脫落的問題。。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，包括在一基底表面上形成絕緣層；在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層；對所述PbZra 52Ti0.4803傳感層進行極化處理，使所述PbZra 52Ti0.4803傳感層具有壓電效應。優選的，所述在一基底表面上形成絕緣層，包括通過超音速等離子噴涂工藝在所述基底表面上形成絕緣層。優選的，所述絕緣層的制作材料為氧化鋁。優選的，所述在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層，包括通過超音速等離子噴涂工藝在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層。
優選的，所述方法還包括在所述PbZra52Tia48O3傳感層表面上形成耐磨層。優選的，在所述PbZrtl. 52Ti0.4803傳感層表面上形成耐磨層，包括通過超音速等離子噴涂工藝在所述PbZra52Tia48O3傳感層表面上形成耐磨層。優選的，所述方法還包括在所述PbZra52Tia48O3傳感層上表面的表面上形成第一電極，在所述PbZra52Tia48O3傳感層下表面的邊緣形成第二電極，所述第一電極和第二電極構成所述PbZra52Tia48O3智能涂層的電流導出電極； 烘干。優選的，在一基底表面上形成絕緣層之前，還包括對所述基底表面進行預處理，得到粗糙的基底表面。一種 PbZr0 52Ti0 4803 智能涂層,包括:基底，所述基底為任意形狀的基底；絕緣層，所述絕緣層覆蓋在所述基底表面上；PbZra52Tia48O3傳感層，所述PbZra52Tia48O3傳感層覆蓋在所述絕緣層表面上。優選的，所述PbZra52Tia48O3智能涂層還包括耐磨層,所述耐磨層覆蓋在所述PbZra52Tia48O3傳感層表面上。優選的，所述PbZra52Tia48O3智能涂層還包括第一電極，所述第一電極設置在所述PbZra52Tia48O3傳感層上表面的表面上；第二電極，所述第二電極在所述PbZra 52Ti0.4803傳感層下表面的邊緣。由于本申請所提供的一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法,包括在一基底表面上形成絕緣層,在所述絕緣層表面上形成PbZra S2Ti0.48°3傳感層，對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理，使所述PbZrtl. 52Ti0.4803傳感層具有壓電效應。則得到的PbZrtl. 52Ti0.4803智能涂層具有壓電傳感器的功能，可以對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋，因此無需再粘貼傳感器，避免傳感器和基底之間粘合度差的問題。并且，所述PbZra52Tia48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZra52Tia48O3傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZrtl. 52Ti0.4803傳感層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例所提供的一種PbZra52Tia48O3智能涂層制備方法的流程示意圖；圖2為本發明實施例所提供的另一種PbZra52Tia48O3智能涂層制備方法的流程示意圖3為本發明實施例所提供的又一種PbZra52Tia48O3智能涂層制備方法的流程示意圖；圖4為本發明實施例所提供的又一種PbZra52Tia48O3智能涂層制備方法的流程示意圖；圖5為本發明實施例所提供的又一種PbZra52Tia48O3智能涂層制備方法的流程示意圖；圖6為本發明實施例所提供的又一種PbZra52Tia48O3智能涂層制備方法的流程示意圖；圖7為本發明實施例所提供的又一種PbZra52Tia48O3智能涂層制備方法的流程示意圖；
圖8本發明實施例所提供的一種PbZra52Tia48O3智能涂層的示意圖；圖9本發明實施例所提供的另一種PbZra52Tia48O3智能涂層的不意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。本發明實施例公開了一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，如圖I所示，包括在一基底表面上形成絕緣層。所述基底為金屬基底，優選為45#鋼，即所述基底可以為蒸汽透平機、壓縮機、泵的運動零件，還可為齒輪、軸、活塞銷等零件(零件需經高頻或火焰表面淬火)，并可以為鑄件；或者，所述基底為銅基底或鋁基底，以適應其他場合應用的部件。在所述絕緣層表面上形成PbZra2Tia8O3傳感層。對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理,使所述PbZra52Tia48O3傳感層具有壓電效應，則所述PbZra52Tia48O3傳感層可以對基底表面和PbZra52Tia48O3傳感層自身的損傷產生電信號。由于本申請所提供的一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法,包括在一基底表面上形成絕緣層,在所述絕緣層表面上形成PbZra S2Ti0.48°3傳感層，對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理，使所述PbZrtl. 52Ti0.4803傳感層具有壓電效應。則得到的PbZrtl. 52Ti0.4803智能涂層具有壓電傳感器的功能，可以對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋，因此無需再粘貼傳感器，避免傳感器和基底之間粘合度差的問題。并且，所述PbZra52Tia48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZra52Tia48O3傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZrtl. 52Ti0.4803傳感層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。并且，由于所述PbZra52Tia48O3智能涂層具有壓電傳感器的作用，則在收集基底表面微斷裂時，所述PbZra 52Tia4803智能涂層發出的電流可以作為特征信號來完成對基底表面臨界失效狀態的判斷，即對基底表面狀態的判斷模式為“完整…較完整…未失效…臨界失效…失效”的多選式的連續判斷模式，即可完成對基底表面的失效演變過程的實時、在線和動態掌握。本發明另一實施例公開了另一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，如圖2所示，包括在一 45#鋼基底表面上形成絕緣層，在 所述絕緣層表面上形成PbZra 52Ti0.4803傳感層，所述PbZra52Tia48O3傳感層的厚度在150 μ m以下，優選的，所述PbZra52Tia48O3傳感層的厚度為100 μ m或更小，以使得在對元件厚度有特殊要求的場合，使用所述PbZra52Tia48O3智能涂層的元件成為可能。對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理,使所述PbZra52Tia48O3傳感層成為具有壓電效應的涂層。本發明又一實施例公開了又一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，如圖3所示，包括通過超音速等離子噴涂工藝在一基底表面上形成絕緣層，所述絕緣層的制作材料為氧化招。具體的，本實施例中，所述形成絕緣層的超音速等離子噴涂工藝，包括噴涂電壓為100V 130V，優選為120V ;噴涂電流為370A 400A，優選為385A ;噴涂功率為30kW 50kW，優選為40kW ;噴涂距離為100mnTl20mm，優選為110mm。通過超音速等離子噴涂工藝在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層。具體的，本實施例中，所述形成PbZra52Tia48O3傳感層的超音速等離子噴涂工藝，包括噴涂電壓為115V 135V，優選為120V ;噴涂電流為360A 400A，優選為365A ;噴涂功率為35kW 55kW，優選為46kW ;噴涂距離為90mnTl 10mm，優選為100mm。所述PbZrtl. 52Ti0.4803傳感層與氧化鋁絕緣層之間存在微冶金結合，則所述PbZra52Tia48O3傳感層與氧化鋁絕緣層之間有很強的結合度。而且氧化鋁絕緣層與基底之間也有很強的結合度。相應的，所述PbZrtl 52Tia48O3傳感層與基底之間的結合會更加牢固。對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理,使所述PbZra52Tia48O3傳感層具備壓電效應,具體包括將所述PbZra52Tia4803傳感層放入極化電場中，極化溫度為170°C 210°C、極化電場強度為2. 3KV/mnT2. 5KV/mm,對所述PbZra52Tia48O3傳感層極化處理,持續15min 25min。優選的，上述極化溫度控制在190°C，極化電場強度為2. 4KV/mm，極化時間為20min。所述PbZra52Tia48O3智能涂層具有壓電傳感器的功能,可以對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋，因此無需再粘貼傳感器，避免傳感器和基底之間粘合度差的問題。并且，所述PbZra52Tia48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZra52Tia48O3傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZra52Tia48O3傳感層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。需要說明的是，超音速等離子噴涂工藝屬于熱噴涂工藝中的一種，是制備表面涂層的重要工藝。通過超音速等離子噴涂工藝過程中，會產生較高溫度的等離子火焰流，可以將各種噴涂材料加熱至熔融狀態。不但可以制備高質量的金屬和合金涂層，還可以制備高熔點的陶瓷和金屬陶瓷涂層，從而大大提高涂層的耐磨性。本發明又一實施例公開了又一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，如圖4所示，包括在一基底表面上形成絕緣層。所述基底為金屬基底，優選為45#鋼，即所述基底可以為蒸汽透平機、壓縮機、泵的運動零件，還可為齒輪、軸、活塞銷等零件(零件需經高頻或火焰表面淬火)，并可以為鑄件；或者，所述基底為銅基底或鋁基底，以適應其他場合應用的部件。 在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層。在所述PbZra52Tia48O3傳感層表面上形成耐磨層。所述耐磨層的制作材料為FeCrBSi合金，是通過超音速等離子噴涂工藝形成的，其中，噴涂電壓為IlOV 130V，優選為120V ;噴涂電流為410A 430A，優選為420A ;噴涂功率為35kW 55kW，優選為45kW ;噴涂距離為90mnTl00mm，優選為95mm。所述FeCrBSi合金價格便宜，與PbZra52Tia48O3傳感層的結合度好，且耐磨性好，所述以所述FeCrBSi合金作為耐磨層的制作材料，可以進一步的增大零件表面的耐磨性，且不易脫落。對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理,使所述PbZra52Tia48O3傳感層具有壓電效應，則所述PbZrtl. 52Tia 4803傳感層可以對耐磨層的損傷產生電信號。由于所述PbZrtl. 52Ti0.4803智能涂層具有壓電傳感器的作用，則在收集零件表面涂層(耐磨層)微斷裂時，所述PbZra52Tia48O3智能涂層發出的電流可以作為特征信號來完成對涂層臨界失效狀態的判斷，即對涂層狀態的判斷模式為“完整…較完整…未失效…臨界失效…失效”的多選式的連續判斷模式，即可完成對涂層的失效演變過程的實時、在線和動態掌握。并且，所述PbZra52Tia48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZra52Tia48O3傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZrtl. 52Tia 4803傳感層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。本發明又一實施例公開了又一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，如圖5所示，包括在一基底表面上形成絕緣層；在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層；在所述PbZra52Tia48O3傳感層表面上形成第一電極,在所述PbZra52Tia48O3傳感層下表面的邊緣形成第二電極，所述第一電極和第二電極構成所述PbZrtl.52Tia4803智能涂層的電流導出電極；對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理,使所述PbZra52Tia48O3傳感層具有壓電效應，則所述PbZra52Tia48O3傳感層可以對涂層的損傷產生電信號；烘干，在烘干過程中，烘干溫度為100°C 150°C，優選為120°C，烘干時間在20min以上，優選為25min ；
對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理,使所述PbZra52Tia48O3傳感層成為具有壓電效應的涂層。其中，所述第一電極和第二電極為所述PbZra52Tia48O3智能涂層對涂層損傷產生的電流的導出電極。具體的，由于所述PbZra52Tia48O3智能涂層產生的電流值較小，則所述第一電極優選為金電極，以提高導電性，降低電流的損耗。所述第一電極通過涂覆工藝形成在所述PbZra52Tia48O3W能涂層表面上，為了使所述金電極的厚度更均勻，則優選的分三次涂覆形成所述金電極。并且，所述PbZra52Tia48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZra52Tia48O3傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZrtl. 52Tia 4803傳感
層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。需要說明的是，所述第一電極還可以根據實際需求選用銀電極或鋁電極，具體材料不做任何限定，本實施例中為了取得更優的導電能力，故選用金電極。并且，所述第一電極設置在所述涂層的非磨損部位，以避免由于基底涂層磨損對所述第一電極的影響。本發明又一實施例公開了又一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，如圖6所示，包括提供一基底，并對所述基底表面進行預處理，得到粗糙的基底表面；在所述基底表面上形成絕緣層；在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層；在所述PbZra52Tia48O3傳感層表面上形成耐磨層；在所述PbZra52Tia48O3傳感層表面上形成第一電極,在所述PbZra52Tia48O3傳感層下表面的邊緣形成第二電極；烘干，所述烘干過程中，烘干溫度為120°C，烘干時間為22min ；對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理,使所述PbZra52Tia48O3傳感層成為具有壓電效應的涂層。具體的，對所述基底表面進行預處理的過程，包括采用噴砂工藝處理所述基底表面，在所述噴砂工藝中，以棕剛玉為砂料，所述棕剛玉的粒度為15目 30目，優選為20目，噴砂氣壓為O. 5MPa IMPa，優選為O. 8MPa，噴砂角度為30。 60°，優選為45。，噴砂距離為130mnTl60mm,優選為145_。所述預處理過程可以增大基底的粗糙度，使所述絕緣層與基底之間的結合度更聞。本發明又一實施例公開了又一種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，如圖7所示，包括提供基底，并對所述基底進行淬火處理，以提高所述基底的硬度，并使所述基底的硬度達到HRC55左右。用棕剛玉對所述基底表面進行噴砂處理，使所述基底表面具有一定的粗糙度。對PbZra52Tia48O3粉料自主造粒，使所述PbZra52Tia48O3粉料的粒徑均勻，且所述PbZr0. S2Ti0 48O3粉料的粒徑均達到40 μ m 70 μ m。
分別將氧化鋁和PbZra52Tia48O3粉料放入送粉器，調整送粉量，使送粉量為30g/min，對上述經過噴砂處理的基底表面進行噴涂。具體的，首先在所述基底表面噴涂氧化鋁絕緣層。所述噴涂過程中，噴涂電流為385A，噴涂電壓為115V，噴涂功率為42. lkW，噴涂主氣為氬氣，且所述噴涂主氣的流速為3. Om3A,并輔助以氫氣作為輔助氣體，且所述輔助氣體的流速為O. 25m3/h,噴涂距離為I IOmm,使得絕緣層厚度控制在30 μ m。然后，在所述絕緣層表面上嗔涂PbZr。.52Ti。.4803傳感層。所述嗔涂過程中，嗔涂電流為367A，噴涂電壓為123V，噴涂功率為43. 6kW，噴涂主氣為氬氣，且所述噴涂主氣的流速為3. 2m3/h，并輔助以氫氣作為輔助氣體，且所述輔助氣體的流速為O. 3m3/h，噴涂距離為100mm,使得PbZra52Tia48O3傳感層厚度控制在150 μ m。
噴涂結束后，進行檢查，去除邊緣的毛刺、清洗不凈等缺陷。然后用高阻搖表逐一檢查，將電阻太小的剔出，以保證PbZra52Tia48O3傳感層能夠達到標準的極化度。將所述PbZra 52Ti0.4803傳感層的電極面標出正極和負極(一般情況下，所述PbZra52Tia48O3傳感層的上表面為正極，涂層與絕緣層的結合面為負極，此外，還可以根據其他具體情況相應調整)。過濾或更換絕緣油，以保證極化槽和極化油及極化板的清潔。把動圈式溫度調節儀的指控針調至極化溫度點，通過加熱極化槽，使油溫升至所需要的極化溫度。時間繼電器調至需要極化的時間15min。將按極化溫度預熱過的PbZra52Tia48O3傳感層放在極化槽的正負電極之間，關好極化室的門。按通整流器部分低壓電源開關，預熱幾分鐘后打開高壓開關，此時，時間繼電器開始計時。緩慢的升高正負電極之間的電壓值，從2500V開始，每150V為一檔，一直到預設數值(5000V)，極化時間一到，高壓開關自動斷開，則極化結束后，形成的涂層為PbZrO. 52Τ 0. 4803智能涂層。從極化槽中取出PbZra52Tia48O3智能涂層，并用甲苯或四氯化碳或煤油清洗所述PbZr0.52Ti0.4803智能涂層，用藥棉擦拭干凈。本發明又一實施例公開了一種PbZra52Tia48O3W能涂層，如圖8所示，包括基底1，所述基底I為任意形狀的基底，即所述基底I可以為任意形狀的零件，且所述基底為金屬基底，優選為45#鋼，即所述基底可以為蒸汽透平機、壓縮機、泵的運動零件，還可為齒輪、軸、活塞銷等零件(零件需經高頻或火焰表面淬火)，并可以為鑄件；或者，所述基底為銅基底或鋁基底，以適應其他場合應用的部件；絕緣層2，所述絕緣層2覆蓋在所述基底I表面上，且所述絕緣層2優選為氧化鋁層；PbZra52Tia48O3傳感層3,所述PbZra52Tia48O3傳感層3覆蓋在所述絕緣層2表面上，并且所述PbZra52Tia48O3傳感層3具有壓電效應。由于本申請所提供的一種PbZra52Tia48O3智能涂層中，所述PbZra52Tia48O3傳感層3具有壓電效應，則所述PbZrtl. 52Ti0.4803智能涂層具有壓電傳感器的作用，可以對基底表面和PbZra52Tia48O3智能涂層自身的磨損狀態實時監控、反饋，因此無需再粘貼傳感器。并且，所述PbZra52Tia48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZra52Tia48O3傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZra52Tia48O3傳感層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。
由于所述PbZrtl. 52Ti0.4803智能涂層具有壓電傳感器的作用，則在收集基底表面微斷裂時，所述PbZra52Tia48O3智能涂層發出的電流可以作為特征信號來完成對基底表面臨界失效狀態的判斷，即對基底表面狀態的判斷模式為“完整…較完整…未失效…臨界失效…失效”的多選式的連續判斷模式，即可完成對基底表面的失效演變過程的實時、在線和動態掌握。另外,所述PbZra52Tia48O3智能涂層還包括第一電極4,所述第一電極4設置在所述PbZra52Tia48O3傳感層3上表面的表面上;第二電極5，所述第二電極5設置在所述PbZra52Tia48O3傳感層3下表面的邊緣。所述第一電極和第二電極為所述PbZra52Tia48O3智能涂層對涂層損傷產生的電流 的導出電極。此外，所述第一電極和第二電極還需要連接引線，以將所述電流導出。優選的，所述第一電極4和第二電極5均為金電極，以提高導電性，降低電流的損耗。并且，所述第一電極4設置在所述涂層的非磨損部位，以避免由于基底涂層磨損對所述第一電極的影響。本發明又一實施例公開了另外一種PbZra52Tia48O3智能涂層，如圖9所示，包括基底11，所述基底I為任意形狀的基底；絕緣層12，所述絕緣層12覆蓋在所述基底11表面上；PbZra52Tia48O3傳感層13,所述PbZra52Tia48O3傳感層13覆蓋在所述絕緣層12表面上，并且，所述PbZra52Tia48O3傳感層3具有壓電傳感器的功能；耐磨層14,所述耐磨層14覆蓋在所述PbZra52Tia48O3傳感層13表面上。所述耐磨層14優選為FeCrBSi合金層，所述FeCrBSi合金價格便宜，與PbZra52Tia48O3傳感層的結合度好，且耐磨性好，所述以所述FeCrBSi合金作為耐磨層的制作材料，可以進一步的增大零件表面的耐磨性，且不易脫落。并且，由于所述PbZra52Tia48O3智能涂層具有壓電傳感器的作用，而耐磨層14作為零件最外側的涂層(即會磨損損傷的層)，則在收集零件表面涂層(耐磨層)微斷裂時，所述PbZrtl. 52Ti0.4803智能涂層發出的電流可以作為特征信號來完成對涂層臨界失效狀態的判斷，即對涂層狀態的判斷模式為“完整…較完整…未失效…臨界失效…失效”的多選式的連續判斷模式，即可完成對涂層的失效演變過程的實時、在線和動態掌握。而且所述PbZra52Tia48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZra 52Ti0.4803傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZra52Tia48O3傳感層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。第一電極15,所述第一電極15設置在所述PbZra52Tia48O3傳感層13表面上,且位于所述涂層的非磨損部位，以避免由于基底涂層磨損對所述第一電極15的影響。第二電極16，所述第二電極16設置在所述PbZra52Tia48O3傳感層13下表面的邊緣。所述第一電極和第二電極為所述PbZra52Tia48O3智能涂層對涂層損傷產生的電流的導出電極。此外，所述第一電極和第二電極還需要連接引線，以將所述電流導出。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而 是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.ー種PbZra52Tia48O3智能涂層的制備方法，其特征在于，包括 在一基底表面上形成絕緣層； 在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層； 對所述PbZra52Tia48O3傳感層進行極化處理，使所述PbZra52Tia48O3傳感層具有壓電效應。
2.根據權利要求I所述方法，其特征在于，所述在一基底表面上形成絕緣層，包括 通過超音速等離子噴涂エ藝在所述基底表面上形成絕緣層。
3.根據權利要求I所述方法，其特征在于，所述絕緣層的制作材料為氧化鋁。
4.根據權利要求I所述方法，其特征在于，所述在所述絕緣層表面上形成PbZr0 52Ti0 4803 傳感層,包括 通過超音速等離子噴涂エ藝在所述絕緣層表面上形成PbZra52Tia48O3傳感層。
5.根據權利要求I所述方法，其特征在于，還包括 在所述PbZraS2Ti0.48°3傳感層表面上形成耐磨層。
6.根據權利要求6所述方法，其特征在于，在所述PbZra52Ti0.4803傳感層表面上形成耐磨層，包括 通過超音速等離子噴涂エ藝在所述PbZraKJia48O3傳感層表面上形成耐磨層。
7.根據權利要求I所述方法，其特征在于，還包括 在所述PbZra52Ti0.4803傳感層上表面的表面上形成第一電極,在所述PbZraffiTia4803傳感層下表面的邊緣形成第二電極，所述第一電極和第二電極構成所述PbZra52Tia48O3智能涂層的電流導出電極； 烘干。
8.根據權利要求I所述方法，其特征在于，在一基底表面上形成絕緣層之前，還包括 對所述基底表面進行預處理，得到粗糙的基底表面。
9.ー種PbZra52Tia48O3智能涂層，其特征在于，包括 基底，所述基底為任意形狀的基底； 絕緣層，所述絕緣層覆蓋在所述基底表面上； PbZra52Tia48O3傳感層，所述PbZra52Tia48O3傳感層覆蓋在所述絕緣層表面上。
10.根據權利要求9所述PbZra52Tia48O3智能涂層，其特征在于，還包括 耐磨層，所述耐磨層覆蓋在所述PbZraS2Ti0.48°3傳感層表面上。
11.根據權利要求9所述PbZra52Tia48O3智能涂層，其特征在于，還包括 第一電極，所述第一電極設置在所述PbZra52Tia48O3傳感層上表面的表面上； 第二電極，所述第二電極在所述PbZra52Tia48O3傳感層下表面的邊緣。
全文摘要
本發明實施例公開了一種PbZr0.52Ti0.48O3智能涂層的制備方法，包括在一基底表面上形成絕緣層，在所述絕緣層表面上形成PbZr0.52Ti0.48O3傳感層，對所述PbZr0.52Ti0.48O3傳感層進行極化處理，使所述PbZr0.52Ti0.48O3傳感層具有壓電效應。則得到的PbZr0.52Ti0.48O3智能涂層具有壓電傳感器的功能，可以對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋，因此無需再粘貼傳感器，避免傳感器和基底之間粘合度差的問題。并且，所述PbZr0.52Ti0.48O3傳感層與基底之間設置有絕緣層，而PbZr0.52Ti0.48O3傳感層對基底表面磨損產生的壓電信號非常微弱，所述絕緣層可以阻擋PbZr0.52Ti0.48O3傳感層產生的壓電信號進入基底，避免基底對壓電信號的損耗，增強對壓電信號的收集能力，提高對基底表面的磨損狀態實時監控、反饋的靈敏度。
文檔編號H01L41/22GK102839345SQ20121036487
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者王海斗, 邢志國, 徐濱士, 盧曉亮, 李國祿, 朱麗娜, 馬國政 申請人:中國人民解放軍裝甲兵工程學院