技术领域
[0001] 本
发明属于陶瓷制备方法，涉及到一种金属陶瓷涂层的制备方法。
背景技术
[0002] 目前，
铁路运输是重要的运输方式。高速铁路
接触网是与高速电
气化铁路运营最为直接相关的架空设备，其工作环境恶劣，沿线架设且无备用，是整个牵引供电系统最为薄弱的环节。接触网的
质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能
力，要求接触网在机械结构上具有足够的
稳定性和弹性，且具有足够的抗
腐蚀能力和
耐磨性以尽量延长设备的使用年限。
[0003] 金属陶瓷是一种非常重要的
复合材料，其既保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗
氧化和化学稳定性等特点，又具有金属的强韧性和可塑性，用途极其广泛，几乎涉及到国民经济的各个部分和现代技术的各个领域，对工业的发展和生产率的提高起着重要的推动作用。
[0004] 目前，金属陶瓷涂层的制备方法主要有
化学气相沉积法和
物理气相沉积法。其中化学气相沉积法可以方便的实现对大量部件同时进行涂层的沉积，但由于该技术需要在1000℃高温条件下进行，局限性很大。但是，采用物理气相沉积法是通过将金属材料熔融后
蒸发，沉积在基体表面形成的涂层，这种方法形成的涂层结构不够致密，并且与基体结合不紧密，存在抗热震性能以及高温抗氧化性能差的问题，为了解决以上问题，现设计一种金属陶瓷涂层的制备方法。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供的一种金属陶瓷涂层的制备方法，通过对陶瓷基体进行预处理，并采用
真空烧结的方法对
喷涂过
中间层涂料以及表层涂料的陶瓷进行烧结，提高了涂层的均匀性，降低陶瓷表面出现空洞和裂纹的
缺陷，提高了陶瓷表面涂层的抗热震性能以及高温抗氧化性能，解决了现有陶瓷涂层存在的结合紧密型差以及抗热震性能和高温抗氧化性能差的问题。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007] 一种金属陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0008] S1、基体前处理：对基体表面进行打磨处理，得到表面光滑、粗糙度均匀的陶瓷基体；
[0009] S2、打磨处理后的陶瓷基体在清
水冲反复清洗10-30min，再用丙
酮超声清洗除油清洗5-25min，经蒸馏水清洗20-60min后晾干；
[0010] S3、制备中间层料浆：将
钛金属粉末与粘黏剂按照质量比1-3：2-8，搅拌均匀，搅拌均匀，得到均匀的中间层料浆；
[0011] S4、将晾干处理后的陶瓷基体表面喷涂有15-60um厚度的中间层涂料，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入中控炉中烧结，得到均匀致密的过渡层；
[0012] S5、制备表层涂料：将中间层涂料与碘粉按照质量比1-4:1，搅拌均匀，得到均匀的表层料浆；
[0013] S6、将步骤S4中经过滤层的陶瓷表面喷涂有60-150um厚度的表层料浆，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入真空炉中烧结，得到均匀致密的金属陶瓷外层。
[0014] 进一步地，所述步骤S3中以100-600r/min的转速搅拌3-8min，得到均匀中间层料浆。
[0015] 进一步地，所述步骤S4中真空炉制备中间层的条件为：以5-15℃/min的速度升温至400-600℃，保温10-30min，然后随炉冷却至室温。
[0016] 进一步地，所述步骤S5中以100-400r/min的转速搅拌3-8min，得到均匀表层料浆。
[0017] 进一步地，所述步骤S5中真空炉制备金属陶瓷外层的
温度制度为：以5～15℃/min的速度升温至800～1100℃，保温10～40min，然后随炉冷却至室温。
[0018] 本发明的有益效果：
[0019] 本发明提供的一种金属陶瓷涂层的制备方法，通过对陶瓷基体进行预处理，以提高中间层料浆对陶瓷的
吸附作用，保证中间层涂料涂布的均匀性，并采用真空烧结的方法对喷涂过中间层涂料以及表层涂料的陶瓷进行烧结，提高了涂层的均匀性，降低陶瓷表面出现空洞和裂纹的缺陷，涂层与基体结合的紧密高，以满足在复杂条件下陶瓷表面的均匀性，以提高了陶瓷表面的耐磨性和防腐蚀性，延长陶瓷的寿命，并大大提高了陶瓷表面涂层的抗热震性能以及高温抗氧化性能。
具体实施方式
[0020] 下面将结合本发明
实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 实施例一：
[0022] 一种金属陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0023] S1、基体前处理：对基体表面进行打磨处理，得到表面光滑、粗糙度均匀的陶瓷基体；
[0024] S2、打磨处理后的陶瓷基体在清水冲反复清洗10min，再用丙酮超声清洗除油清洗5min，经蒸馏水清洗20min后晾干；
[0025] S3、制备中间层料浆：将钛金属粉末与粘黏剂按照质量比1：2，搅拌均匀，搅拌均匀，以100r/min的转速搅拌3min，得到均匀的中间层料浆，通过对陶瓷进行预处理，以提高中间层料浆对陶瓷的吸附作用，保证中间层涂料涂布的均匀性。
[0026] S4、将晾干处理后的陶瓷基体表面喷涂有15um厚度的中间层涂料，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入中控炉中烧结，得到均匀致密的过渡层，真空炉制备中间层的条件为：以5℃/min的速度升温至400℃，保温10min，然后随炉冷却至室温，其中，对中控炉抽真空通氮气，然后反复抽真空通氮气；
[0027] S5、制备表层涂料：将中间层涂料与碘粉按照质量比1:1，搅拌均匀，以100r/min的转速搅拌3min，得到均匀的表层料浆；
[0028] S6、将步骤S4中经过滤层的陶瓷表面喷涂有60-150um厚度的表层料浆，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入真空炉中烧结，得到均匀致密的金属陶瓷外层，其中，真空炉制备金属陶瓷外层的温度制度为：以5～15℃/min的速度升温至800～1100℃，保温10～40min，然后随炉冷却至室温，得到表面涂覆有金属的陶瓷。
[0029] 采用本方法制备的金属陶瓷涂层抗热震性能为-20℃-1000℃循环下经80次测试而不发生破坏。
[0030] 采用本方法制备的金属陶瓷涂层进行高温抗氧化测试，所制备的金属陶瓷涂层在1100℃下氧化50个小时后而不破坏。
[0031] 实施例二：
[0032] 一种金属陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0033] S1、基体前处理：对基体表面进行打磨处理，得到表面光滑、粗糙度均匀的陶瓷基体；
[0034] S2、打磨处理后的陶瓷基体在清水冲反复清洗20min，再用丙酮超声清洗除油清洗15min，经蒸馏水清洗40min后晾干；
[0035] S3、制备中间层料浆：将钛金属粉末与粘黏剂按照质量比2：5，搅拌均匀，搅拌均匀，以350r/min的转速搅拌5min，得到均匀的中间层料浆，通过对陶瓷进行预处理，以提高中间层料浆对陶瓷的吸附作用，保证中间层涂料涂布的均匀性；
[0036] S4、将晾干处理后的陶瓷基体表面喷涂有35um厚度的中间层涂料，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入中控炉中烧结，得到均匀致密的过渡层，真空炉制备中间层的条件为：以10℃/min的速度升温至500℃，保温20min，然后随炉冷却至室温，其中，对中控炉抽真空通氮气，然后反复抽真空通氮气；
[0037] S5、制备表层涂料：将中间层涂料与碘粉按照质量比2:1，搅拌均匀，以250r/min的转速搅拌5min，得到均匀的表层料浆；
[0038] S6、将步骤S4中经过滤层的陶瓷表面喷涂有100um厚度的表层料浆，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入真空炉中烧结，得到均匀致密的金属陶瓷外层，其中，真空炉制备金属陶瓷外层的温度制度为：以10℃/min的速度升温至950℃，保温25min，然后随炉冷却至室温，得到表面涂覆有金属的陶瓷。
[0039] 采用本方法制备的金属陶瓷涂层抗热震性能为-20℃-1000℃循环下经150次测试而不发生破坏。
[0040] 采用本方法制备的金属陶瓷涂层进行高温抗氧化测试，所制备的金属陶瓷涂层在1100℃下氧化80个小时后而不破坏。
[0041] 实施例三：
[0042] 一种金属陶瓷涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0043] S1、基体前处理：对基体表面进行打磨处理，得到表面光滑、粗糙度均匀的陶瓷基体；
[0044] S2、打磨处理后的陶瓷基体在清水冲反复清洗30min，再用丙酮超声清洗除油清洗25min，经蒸馏水清洗60min后晾干；
[0045] S3、制备中间层料浆：将钛金属粉末与粘黏剂按照质量比3：8，搅拌均匀，搅拌均匀，以600r/min的转速搅拌8min，得到均匀的中间层料浆，通过对陶瓷进行预处理，以提高中间层料浆对陶瓷的吸附作用，保证中间层涂料涂布的均匀性；
[0046] S4、将晾干处理后的陶瓷基体表面喷涂有60um厚度的中间层涂料，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入中控炉中烧结，得到均匀致密的过渡层，真空炉制备中间层的条件为：以15℃/min的速度升温至600℃，保温30min，然后随炉冷却至室温，其中，对中控炉抽真空通氮气，然后反复抽真空通氮气；
[0047] S5、制备表层涂料：将中间层涂料与碘粉按照质量比4:1，搅拌均匀，以400r/min的转速搅拌8min，得到均匀的表层料浆；
[0048] S6、将步骤S4中经过滤层的陶瓷表面喷涂有150um厚度的表层料浆，将涂有过渡层的陶瓷基体表面放入真空炉中烧结，得到均匀致密的金属陶瓷外层，其中，真空炉制备金属陶瓷外层的温度制度为：以15℃/min的速度升温至1100℃，保温40min，然后随炉冷却至室温，得到表面涂覆有金属的陶瓷。
[0049] 采用本方法制备的金属陶瓷涂层抗热震性能为-20℃-1000℃循环下经115次测试而不发生破坏。
[0050] 采用本方法制备的金属陶瓷涂层进行高温抗氧化测试，所制备的金属陶瓷涂层在1100℃下氧化70个小时后而不破坏。
[0051] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属
本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本
权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
