一种陶瓷涂层的制备方法与流程

本发明涉及陶瓷涂层的制备方法，具体为一种陶瓷涂层的制备方法。

背景技术：

1、陶瓷涂层指涂层材料为陶瓷的喷涂层，其组成包括：氧化物涂层、非氧化涂层、硅酸盐系涂层、复合陶瓷涂层，具有耐磨、耐蚀、防粘、高硬度、耐高温、生物相容性好等优点。

2、现代工业的大量设备、装置都需要针对工况采取有效的表面强化措施以提高其耐磨性能，尤其是建筑设备和模具这种长期受到剧烈磨损工况的领域，如果不进行表面耐磨性能的强化，将很快产生磨损和失效，降低工作效率和产品质量，严重影响经济效益。陶瓷涂层，具有高硬度和优异的耐磨性，在建筑设备和模具机械等耐磨需求领域具有极大的应用潜力。

3、当前，陶瓷涂层常用的制备技术主要有热喷涂，热喷涂的焰流温度高达10000k，陶瓷粉末颗粒充分熔融后在基体表面极速冷却，沉积形成涂层。热喷涂技术制备的陶瓷涂层一般为单一组分和单一结构。传统的热喷涂制备的陶瓷涂层与基体之前存在较大的残余应力，结合强度低，使用寿命短，且涂层无法均匀分散，导致涂层的整体性能降低。针对相关技术问题，尚未提出解决方案。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本发明提出的一种陶瓷涂层的制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题，本发明的目的是提高涂层与基体的结合力度，延长使用寿命，有效解决了传统的分散不均匀从而导致涂层整体性能低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤一：对基体表面进行预处理；

5、步骤二：对预处理后的基体表面进行喷砂处理；

6、步骤三：采用等离子喷涂设备在喷砂后的基体表面制备陶瓷涂层；其中，喷涂功率为35-45kw，喷涂距离为100-150mm，所述等离子喷涂设备的送粉器为双送粉器，所述双送粉器同时从两个送粉器输送不同类型的粉末，送粉速度通过手动调节送粉器旋钮或者程序自动控制；

7、步骤四：所述陶瓷涂层的涂层成分通过所述送粉器的送粉速度控制为梯度变化；

8、步骤五：以氩气为原料气体，在涂层成分表面采用气相沉积法沉积高温粘合剂，得到喷涂原料；

9、步骤六：再用等离子法制备喷涂原料，在常压下得到陶瓷涂层。

10、优选的，所述预处理为通过砂纸将基体的表面进行研磨，使其表面光滑平整，然后将基体放入到放入无水乙醇中超声清洗20～30min，然后再将清洗之后的基体放入到烘干箱中，且在80～1200℃下烘干8～12h。

11、优选的，步骤四中，所述陶瓷涂层的底部成分为sic。

12、优选的，步骤四中，所述陶瓷涂层的底部成分为si3n4。

13、优选的，步骤五中，所述高温粘合剂的含量为5％-15％。

14、优选的，步骤五中，所述高温粘合剂的熔点低于陶瓷升华温度200℃。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明为一种陶瓷涂层的制备方法，本发明提高涂层与基体的结合力度，延长使用寿命，有效解决了传统的分散不均匀从而导致涂层整体性能低的问题，具有优异的强韧性，涂层硬度高，同时进一步提高了涂层的韧性、强度、抗热冲击能力等性能。

技术特征：

1.一种陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述预处理为通过砂纸将基体的表面进行研磨，使其表面光滑平整，然后将基体放入到放入无水乙醇中超声清洗20～30min，然后再将清洗之后的基体放入到烘干箱中，且在80～1200℃下烘干8～12h。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述陶瓷涂层的底部成分为sic。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述陶瓷涂层的底部成分为si3n4。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述高温粘合剂的包覆量为5％-15％。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述高温粘合剂的熔点低于陶瓷升华温度200℃。

技术总结本发明涉及陶瓷涂层的制备方法技术领域，具体为一种陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：对基体表面进行预处理；对预处理后的基体表面进行喷砂处理；采用等离子喷涂设备在喷砂后的基体表面制备陶瓷涂层；所述陶瓷涂层的涂层成分通过所述送粉器的送粉速度控制为梯度变化；在涂层成分表面采用气相沉积法沉积高温粘合剂，得到喷涂原料；再用等离子法制备喷涂原料，在常压下得到陶瓷涂层。本发明提高了涂层与基体的结合力度，延长使用寿命，有效解决了传统的分散不均匀从而导致涂层整体性能低的问题。技术研发人员：尹向阳受保护的技术使用者：咸阳新兴利莱激光智能装备制造产业发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5