技术领域
[0001] 本
发明属于陶瓷
镀涂技术领域,具体涉及一种基于纳米技术的陶瓷表面涂层工艺。
背景技术
[0002] 现有陶瓷用具韧性较差,对外界
接触非常敏感,且其硬度和
密度的性能较差,在使用时影响作业的使用性能,且传统镀涂方式的涂层与陶瓷表面的结合性较差,容易脱落,对陶瓷用具的形貌和性能大打折扣。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种基于纳米技术的陶瓷表面涂层工艺,以解决上述背景技术中提出的现有陶瓷用具韧性较差,对外界接触非常敏感,且其硬度和密度的性能较差,在使用时影响作业的使用性能,且传统镀涂方式的涂层与陶瓷表面的结合性较差,容易脱落,对陶瓷用具的形貌和性能大打折扣的问题。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于纳米技术的陶瓷表面涂层工艺,包括以下重量份原料:
氧化
铝20~23重量份、
钛20~25重量份、
碳8~13重量份、铬9~13重量份、钨10~17重量份、钼5~9重量份。
[0005] 具体涂覆工艺如下:
[0006] 步骤一:将需要镀涂的陶瓷通过三氯乙烯中进行
超声波进行清洗,再依次利用除油剂、酸、
乙醇进行清洗,最后进行
真空无尘烘干处理。
[0007] 步骤二:将钛、钨和碳进行高温
冶炼,且利用
水流将其冷却,再将其与氧化铝、铬和钼送入高能
球磨机内打磨,且将打磨后的粉末进行干燥存放备用。
[0008] 步骤三:将步骤二干燥后的
金属粉末与氧化铝和铬送入气流
粉碎机进行气流干法分级对粉末进行超细粉
精度调整,且通过
超滤膜对得到的超细
复合粉末进行收集。
[0009] 步骤四:将步骤一烘干后的陶瓷送至离子镀涂器,且将步骤三得到的超细复合粉末送入离子镀涂器的粉末存放罐内,利用离子镀涂器将超细复合粉末镀涂于陶瓷表面,以氮气和氩气为辅助气体进行保护。
[0010] 步骤五:将步骤四镀涂好的陶瓷利用沉积工艺进行沉积,再将其通过真空炉进行冷却,待陶瓷
温度稳定后将出炉存放。
[0011] 进一步地,所述步骤二中的冶炼工具为
电弧炉,且以3515~3800℃对钛、钨和碳进行3~5h冶炼。
[0012] 进一步地,所述步骤五的沉积工艺为:靶
电流60A~70A,
偏压为-200V~-400V,氮气分压0.32Pa沉积温度为500~550℃,总沉积时间为120~150min,且真空炉冷却温度为50~80℃。
[0013] 进一步地,所述步骤四中加入
硅,且镀涂温度为15000-18000℃。
[0014] 进一步地,所述步骤三中磨合的超细复合粉末的颗粒度为0.25微米-0.4微米。
[0015] 与
现有技术相比,本发明的有益效果是:通过超细金属复合粉末的高温镀涂,使陶瓷表面具有较高的韧性,且增强其使用强度,大大提高陶瓷表面的抗弯强度,超细金属复合粉末通过离子镀涂器可提高涂料在受
覆盖陶瓷上的流动性和流平效果,增强其表面密度,从而实现结合
力高和镀涂层不易脱落的优点,进一步优化其耐气、盐、水的
腐蚀性,使其在空气中不被氧化,其冲击韧性有效提高0.25/J,抗压强度提高40/MPa,镀覆速度提高1.2μm/h,有效提高作业效率和增加陶瓷的使用寿命和使用的可靠性。
具体实施方式
[0016] 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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0017] 实施例1
[0018] 一种基于纳米技术的陶瓷表面涂层工艺,包括以下重量份原料:氧化铝20重量份、钛20重量份、碳8重量份、铬9重量份、钨10重量份、钼5重量份。
[0019] 具体涂覆工艺如下:
[0020] 步骤一:将需要镀涂的陶瓷通过三氯乙烯中进行
超声波进行清洗,再依次利用除油剂、酸、乙醇进行清洗,最后进行真空无尘烘干处理。
[0021] 步骤二:将钛、钨和碳进行高温冶炼,且利用水流将其冷却,再将其与氧化铝、铬和钼送入高能球磨机内打磨,且将打磨后的粉末进行干燥存放备用。
[0022] 步骤三:将步骤二干燥后的金属粉末与氧化铝和铬送入气流粉碎机进行气流干法分级对粉末进行超细粉精度调整,且通过超滤膜对得到的超细复合粉末进行收集。
[0023] 步骤四:将步骤一烘干后的陶瓷送至离子镀涂器,且将步骤三得到的超细复合粉末送入离子镀涂器的粉末存放罐内,利用离子镀涂器将超细复合粉末镀涂于陶瓷表面,以氮气和氩气为辅助气体进行保护。
[0024] 步骤五:将步骤四镀涂好的陶瓷利用沉积工艺进行沉积,再将其通过真空炉进行冷却,待陶瓷温度稳定后将出炉存放。
[0025] 其中,所述步骤二中的冶炼工具为
电弧炉,且以3515℃对钛、钨和碳进行3h冶炼。
[0026] 其中,所述步骤五的沉积工艺为:靶电流60A,偏压为-200V,氮气分压0.32Pa沉积温度为500℃,总沉积时间为120min,且真空炉冷却温度为50。
[0027] 其中,所述步骤四中加入硅,且镀涂温度为15000℃。
[0028] 其中,所述步骤三中磨合的超细复合粉末的颗粒度为0.25微米。
[0029] 本发明的工作原理:通过钨的加入,使覆盖超细成分复合粉末的陶瓷表面有极高的耐高温性和致密性,其可以吸收大量的热量,从而降低器件表面的温度,从而保证器件良好的在高温下应用,通过氧化铝的添加降低了陶瓷在空气中的氧化速度,且通过钛的添加,提高的涂盖器件表面的硬度,且耐高温特性更好。
[0030] 实施例2
[0031] 一种基于纳米技术的陶瓷表面涂层工艺,包括以下重量份原料:氧化铝21.5重量份、钛22.5重量份、碳10.5重量份、铬12重量份、钨13.5重量份、钼7.5重量份。
[0032] 具体涂覆工艺如下:
[0033] 步骤一:将需要镀涂的陶瓷通过三氯乙烯中进行超声波进行清洗,再依次利用除油剂、酸、乙醇进行清洗,最后进行真空无尘烘干处理。
[0034] 步骤二:将钛、钨和碳进行高温冶炼,且利用水流将其冷却,再将其与氧化铝、铬和钼送入高能球磨机内打磨,且将打磨后的粉末进行干燥存放备用。
[0035] 步骤三:将步骤二干燥后的金属粉末与氧化铝和铬送入气流粉碎机进行气流干法分级对粉末进行超细粉精度调整,且通过超滤膜对得到的超细复合粉末进行收集。
[0036] 步骤四:将步骤一烘干后的陶瓷送至离子镀涂器,且将步骤三得到的超细复合粉末送入离子镀涂器的粉末存放罐内,利用离子镀涂器将超细复合粉末镀涂于陶瓷表面,以氮气和氩气为辅助气体进行保护。
[0037] 步骤五:将步骤四镀涂好的陶瓷利用沉积工艺进行沉积,再将其通过真空炉进行冷却,待陶瓷温度稳定后将出炉存放。
[0038] 其中,所述步骤二中的冶炼工具为电弧炉,且以3515℃对钛、钨和碳进行3h冶炼。
[0039] 其中,所述步骤五的沉积工艺为:靶电流65A,偏压为-210V,氮气分压0.32Pa沉积温度为510℃,总沉积时间为130min,且真空炉冷却温度为50。
[0040] 其中,所述步骤四中加入硅,且镀涂温度为16600℃。
[0041] 其中,所述步骤三中磨合的超细复合粉末的颗粒度为0.25微米。
[0042] 本发明的工作原理:通过钨的加入,使覆盖超细成分复合粉末的陶瓷表面有极高的耐高温性和致密性,其可以吸收大量的热量,从而降低器件表面的温度,从而保证器件良好的在高温下应用,通过氧化铝的添加降低了陶瓷在空气中的氧化速度,且通过钛的添加,提高的涂盖器件表面的硬度,且耐高温特性更好。
[0043] 实施例3
[0044] 一种基于纳米技术的陶瓷表面涂层工艺,包括以下重量份原料:氧化铝23重量份、钛25重量份、碳13重量份、铬13重量份、钨17重量份、钼9重量份。
[0045] 具体涂覆工艺如下:
[0046] 步骤一:将需要镀涂的陶瓷通过三氯乙烯中进行超声波进行清洗,再依次利用除油剂、酸、乙醇进行清洗,最后进行真空无尘烘干处理。
[0047] 步骤二:将钛、钨和碳进行高温冶炼,且利用水流将其冷却,再将其与氧化铝、铬和钼送入高能球磨机内打磨,且将打磨后的粉末进行干燥存放备用。
[0048] 步骤三:将步骤二干燥后的金属粉末与氧化铝和铬送入气流粉碎机进行气流干法分级对粉末进行超细粉精度调整,且通过超滤膜对得到的超细复合粉末进行收集。
[0049] 步骤四:将步骤一烘干后的陶瓷送至离子镀涂器,且将步骤三得到的超细复合粉末送入离子镀涂器的粉末存放罐内,利用离子镀涂器将超细复合粉末镀涂于陶瓷表面,以氮气和氩气为辅助气体进行保护。
[0050] 步骤五:将步骤四镀涂好的陶瓷利用沉积工艺进行沉积,再将其通过真空炉进行冷却,待陶瓷温度稳定后将出炉存放。
[0051] 其中,所述步骤二中的冶炼工具为电弧炉,且以3800℃对钛、钨和碳进行5h冶炼。
[0052] 其中,所述步骤五的沉积工艺为:靶电流70A,偏压为-400V,氮气分压0.32Pa沉积温度550℃,总沉积时间为150min,且真空炉冷却温度为80℃。
[0053] 其中,所述步骤四中加入硅,且镀涂温度为18000℃。
[0054] 其中,所述步骤三中磨合的超细复合粉末的颗粒度为0.4微米。
[0055] 本发明的工作原理:通过超细金属复合粉末的高温镀涂,使陶瓷表面具有较高的韧性,且增强其使用强度,大大提高陶瓷表面的抗弯强度,超细金属复合粉末通过离子镀涂器可提高涂料在受覆盖陶瓷上的流动性和流平效果,以此提高作业效率和增加陶瓷的使用寿命和使用的可靠性,进一步优化其耐气、盐、水的腐蚀性,使其在空气中不被氧化。
[0056] 表一:陶瓷镀涂提升系数
[0057]
[0058] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型,本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。