CN102555342B - 一种多层铝铬复合金属电缆涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多层铝铬复合电缆涂层及其制备方法,该涂层应用于铜、普碳钢、不锈钢、硬质合金等电缆金属材料表面的耐磨、耐腐蚀，并增加金属质感效果,属于金属表面处理、金属腐蚀和防护及机械加工领域；提供了一种耐磨、耐腐蚀的铝铬复合电缆涂层及其制备方法，使涂层具有金属美观效果的同时，在加工过程中不会污染环境，降低成本，适合大规模生产。

Description

一种多层铝铬复合金属电缆涂层及其制备方法
技术领域
本发明专利涉及一种多层铝铬复合电缆涂层及其处理方法,该涂层应用于铜、普碳钢、不锈钢、硬质合金等电缆金属材料表面的耐磨、耐腐蚀，并增加金属质感效果。属于金属表面处理、金属腐蚀和防护及机械加工领域。
背景技术
传统对电缆金属基材进行表面处理，起到抗腐蚀、同时达到耐磨的效果，是使用电镀技术将一种或复合耐腐蚀材料附着在基材表面来实现。电镀技术基本是以基材为阳极，待镀材料为阴极，施以电压，使待镀材料均匀地沉积在基材表面，增加基材的耐磨性、反光性、增进金属效果的美观。通过选择不同的镀层也可以一定程度上做到耐腐蚀的作用。但在电镀过程中镀层材料不环保，存在工艺过程中排放污染环境的问题。一些真空电镀技术在某种程度上部分解决了排放的问题，但镀层与基材间附着力差。
另外一类方法是直接对基材进行金属漆喷涂，来达到抗腐蚀的效果，但表面硬度低，极易磨损，一旦磨损后就无法再起到耐腐蚀的作用。本发明综合不同方法的优点，在对基材的处理过程中，使其表面附着一种即耐磨又耐腐蚀的复合涂层。同样增加了基材的反光性，有金属美观效果，同时加工过程中环保，降低成本。
发明内容
本发明的目的在于对铜或硬质电缆合金提供一种耐磨、耐腐蚀的铝铬复合涂层及其制备方法与应用；使涂层具有金属美观效果的同时，在加工过程中不会污染环境，降低成本；首次采用了铝铬结合的复合亚纳米结构设计，合理的配比、以及环保的加工工艺，适合大规模生产。
一种多层铝铬复合电缆涂层及其制备方法，其特征在于：所述的铝铬复合涂层的结构为：底层为粘合层，中间为铝铬复合金属层，最上层为有机防腐蚀层。
所述的复合金属层中主要含有物质为铝和铬，铝铬含量按质量份比为：85-90:15-10；该涂层使用于铜墙、普碳钢、不锈钢或硬质合金电缆金属基材表面。各层结构均达到亚纳米结构,中间铝铬复合金属层为0.5-0.6μm，上层有机防腐蚀层为0.2-0.3μm。其中底层粘合层为0.2-0.3μm，铝含量为20-40%。其中底层粘合层还包括甲醚，其含量为10-20%。所述的复合金属涂层基层具有一层粘合层，主要成分为二氧化硅和高分子树脂，二者质量份比为：40-55:65-75；该粘合层粘合复合金属层及基材，增加附着力。所述的有机防腐蚀层以改性丙烯酸为主要成份。
所述的电缆铝铬复合涂层的其制备方法，该方法按以下步骤依次进行
（1）将基材吊装静置于十万级无尘空间内，在该空间内呈雾状均匀充满粘合层的喷涂溶液，将基材暴露于雾状喷涂溶液中3min，流平8min，在70摄氏度的环境下固化10min，在常温下干燥8min；
（2）用离子真空镀膜机，铝靶纯度需达到99.99%，铬靶纯度需达到99.8%，将步骤（1）中的得到的基材放入镀膜机内，抽真空指1.3×10-3pa，加热至450-500摄氏度，保持40分钟，向镀膜机中通入99.99%的混合气体，释放1200v的电压弧，轰击20分钟左右，充入氮气，将压力降至2pa左右，冷却至100摄氏度以下出炉；
（3）将步骤（2）中的得到的基材吊装静置于十万级无尘空间内，在该空间内呈雾状均匀充满防腐蚀层喷涂溶液，将基材暴露于雾状溶液中10min。流平10min，在70摄氏度的环境下固化10min，在常温下干燥10min在常温下并洁净空间下干燥。
所述的粘合层喷涂溶液的原料组成及制备为：
将50-100目的纯铝粉与改性丙烯酸、聚氨酯、环氧树脂调和成的缓冲溶剂调和，并加入含有甲醚、丁醚和丁醇等材料的稀释融合剂加以调配；加入适量水后，进行调色；铝粉与缓冲剂的质量调配比例应为1：3.45—1：8.4之间，稀释融合剂与缓冲剂的质量调配比例应在2：1—3.45：1之间；
（2）电缆铝铬复合金属层的铝铬质量比例为：40-55:65-75；
（3）防腐蚀层喷涂溶液的原料组成质量比例为：改性丙烯酸1-2：聚氨酯1-3：：环氧树脂0.5-1及水调配而成。
所述原材不需要进行处理之前的还包括本领域技术人员的常规抛光等工艺。
本发明的有益效果是：涂层底层为粘合层，中间为金属层，表层为防腐蚀层；涂层与金属基材之间的附着力强；表层硬度可达4H；呈金属光泽，有反射性，效果可与普通电镀效果一致；防腐蚀能力与普通电镀制品性能一致；复合层为一种铝铬合金。
具体实施方式：
为了使本发明的技术手段、创作特征与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例1：
一种多层铝铬复合电缆涂层及其制备方法，其特征在于：所述的铝铬复合涂层的结构为：底层为粘合层，中间为铝铬复合金属层，最上层为有机防腐蚀层。
所述的复合金属层中主要含有物质为铝和铬，铝铬含量按质量份比为：85-90:15-10；该涂层使用于铜、普碳钢、不锈钢或硬质合金电缆金属基材表面。各层结构均达到亚纳米结构,中间铝铬复合金属层为0.5-0.6μm，上层有机防腐蚀层为0.2-0.3μm。其中底层粘合层为0.2-0.3μm，铝含量为20-40%。其中底层粘合层还包括甲醚，其含量为10-20%。所述的复合金属涂层基层具有一层粘合层，主要成分为二氧化硅和高分子树脂，二者质量份比为：40-55:65-75；该粘合层粘合复合金属层及基材，增加附着力。所述的有机防腐蚀层以改性丙烯酸为主要成份。
所述的电缆铝铬复合涂层的其制备方法，该方法按以下步骤依次进行
（1）将基材吊装静置于十万级无尘空间内，在该空间内呈雾状均匀充满粘合层的喷涂溶液，将基材暴露于雾状喷涂溶液中3min，流平8min，在70摄氏度的环境下固化10min，在常温下干燥8min；
（2）用离子真空镀膜机，铝靶纯度需达到99.99%，铬靶纯度需达到99.8%，将步骤（1）中的得到的基材放入镀膜机内，抽真空指1.3×10-3pa，加热至450-500摄氏度，保持40分钟，向镀膜机中通入99.99%的混合气体，释放1200v的电压弧，轰击20分钟左右，充入氮气，将压力降至2pa左右，冷却至100摄氏度以下出炉；
（3）将步骤（2）中的得到的基材吊装静置于十万级无尘空间内，在该空间内呈雾状均匀充满防腐蚀层喷涂溶液，将基材暴露于雾状溶液中10min。流平10min，在70摄氏度的环境下固化10min，在常温下干燥10min在常温下并洁净空间下干燥。
所述的粘合层喷涂溶液的原料组成及制备为：
将50-100目的纯铝粉与改性丙烯酸、聚氨酯、环氧树脂调和成的缓冲溶剂调和，并加入含有甲醚、丁醚和丁醇等材料的稀释融合剂加以调配；加入适量水后，进行调色；铝粉与缓冲剂的质量调配比例应为1：3.45—1：8.4之间，稀释融合剂与缓冲剂的质量调配比例应在2：1—3.45：1之间；
（2）电缆铝铬复合金属层的铝铬质量比例为：40-55:65-75；
（3）防腐蚀层喷涂溶液的原料组成质量比例为：改性丙烯酸1-2：聚氨酯1-3：：环氧树脂0.5-1及水调配而成。

Claims (2)

1.一种多层铝铬复合电缆涂层的制备方法，其特征在于：所述的铝铬复合电缆涂层的结构为：底层为粘合层，中间为铝铬复合金属层，最上层为有机防腐蚀层；所述的复合金属层中主要含有物质为铝和铬，铝铬含量按质量份比为：85-90:15-10；该涂层使用于铜、普碳钢、不锈钢或硬质合金电缆金属基材表面；各层结构均达到亚微米结构,中间铝铬复合金属层为0.5-0.6μm，上层有机防腐蚀层为0.2-0.3μm；
其中底层粘合层为0.2-0.3μm，铝含量为20-40%；其中底层粘合层还包括甲醚，其含量为10-20%；
所述的有机防腐蚀层以改性丙烯酸为主要成份；
该制备方法，按以下步骤依次进行:
（1）将基材吊装静置于十万级无尘空间内，在该空间内呈雾状均匀充满粘合层的喷涂溶液，将基材暴露于雾状喷涂溶液中3min，流平8min，在70摄氏度的环境下固化10min，在常温下干燥8min；
（2）用离子真空镀膜机，铝靶纯度需达到99.99%，铬靶纯度需达到99.8%，将步骤（1）中的得到的基材放入镀膜机内，抽真空至压力为1.3×10-3pa，加热至450-500摄氏度，保持40分钟，向镀膜机中通入99.99%的混合气体，释放1200v的电压弧，轰击20分钟左右，充入氮气，将压力降至2pa左右，冷却至100摄氏度以下出炉；
（3）将步骤（2）中的得到的基材吊装静置于十万级无尘空间内，在该空间内呈雾状均匀充满防腐蚀层喷涂溶液，将基材暴露于雾状溶液中10min；流平10min，在70摄氏度的环境下固化10min，在常温下干燥10min在常温下并洁净空间下干燥；
所述的粘合层喷涂溶液的原料组成及制备为：
将50-100目的纯铝粉与改性丙烯酸、聚氨酯、环氧树脂调和成的缓冲溶剂调和，并加入含有甲醚、丁醚和丁醇材料的稀释融合剂加以调配；加入适量水后，进行调色；铝粉与缓冲剂的质量调配比例应为1：3.45—1：8.4之间，稀释融合剂与缓冲剂的质量调配比例应在2：1—3.45：1之间；
防腐蚀层喷涂溶液的原料组成质量比例为：改性丙烯酸1-2：聚氨酯1-3：环氧树脂0.5-1及水调配而成。
2.根据权利要求1所述的制备方法制备的铝铬复合电缆涂层。
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