CN102816987A

CN102816987A - 一种基体表面的耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法

Info

Publication number: CN102816987A
Application number: CN2012102331546A
Authority: CN
Inventors: 李华; 黄晶; 丁思月; 袁建辉; 薛群基
Original assignee: Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Current assignee: Ningbo Institute of Material Technology and Engineering of CAS
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2032-07-05
Also published as: CN102816987B

Abstract

本发明提供了一种基体表面的耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法。该耐磨耐蚀复合涂层由软质耐蚀相和硬质耐磨相组成，硬质耐磨相均匀分布在软质耐蚀相中；所述的软质耐蚀相为Al、Zn中的一种金属颗粒或者两种金属的混合颗粒；所述的硬质耐磨相为ZrO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、WC、SiC中的一种单相陶瓷颗粒或者几种的复相陶瓷颗粒。与现有的基体表面防护涂层相比，该复合涂层兼备耐磨和耐蚀功能，从而能更有效地保护海洋钢结构、船舶材料等基体，延长其使用寿命，具有良好的市场应用前景。

Description

一种基体表面的耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种基体表面的耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法，适用于海洋钢结构、船舶等基体的表面防护。

背景技术

随着我国对外经济的快速发展、海洋事业的需求与造船业的发展，我国造船业产能进一步扩大。同时，人类对能源的依赖促使海洋开发规模不断扩大，对海洋能源的开采力度不断加强，促使以海洋工程、船舶制造为代表的“蓝色海洋经济”快速发展，与之相对应的是对海洋防腐的需求日益增大，且性能要求也逐步提高。如何利用新型工艺来提高施工质量，增加海洋钢结构、船体使用寿命，如何生产高性能的防腐耐磨涂层，降低海水对钢结构、船体的侵蚀，起到节能减排、降能增效的作用，以满足国际海事组织颁布的一系列法规以及世界各国对环境保护日益加强的需要，是行业亟待思考并解决的重要问题。

由于海水中含有大量盐类，是一种强电介质溶液，再加上冻融、海雾、台风、暴雨、工业排放物等多重腐蚀环境的综合作用，造成了海洋腐蚀现象。我国海洋腐蚀损害情况极为严重。据测算，在我国被海洋浸泡的钢铁中，每1秒钟就有1.5吨钢铁被腐蚀。加之，海水中夹杂着泥沙等颗粒，在潮汐、行船等过程中，加速了钢材的磨损消耗。因此，针对海洋钢结构、船舶制造业，需发展一种耐磨耐蚀的涂层材料，以减少海洋钢结构、船舶等基体的不必要消耗，最终实现节能减排、降能增效的目的。

热喷涂是一种常用的材料表面处理技术，采用热喷涂方法可以在金属表面制备出抗摩损和腐蚀性能优良的涂层，且热喷涂具有不受工件尺寸和施工场所的限制、沉积效率较高以及对基体材料的热影响小的特点，既是一种用于金属材料涂层的生产技术，也是一种金属表面局部修复的技术。目前，国内外利用热喷涂工艺在提高海洋钢结构、船舶制造业的耐蚀方面已经采取了一系列措施，广泛使用的工艺方法有：超音速火焰喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、爆炸火焰喷涂、超音速电弧喷涂等。上述热喷涂表面处理方法有各自特点，不同方式可被用来适应不同的金属材料表面性能要求，但在使用的过程中也存在一些局限性。例如，采用超音速火焰喷涂WC基（WC-12Co、WC-Co-Cr等）、HastelloyC镍基等材料，用于船舶钢结构表面耐磨耐蚀涂层的设计，设备费用过高，原料价格贵。

目前，火焰或电弧喷涂Al，Zn或Al／Zn加封孔的复合保护涂层在海洋钢结构、船舶制造业中应用最为广泛。Al、Zn或Al／Zn涂层不仅能作为隔离层，而且能作为牺牲阳极保护钢铁材料，它的存在使金属材料耐蚀性能大幅度提高。但是，海洋环境中受到水流及水中夹带的泥沙等磨粒对涂层高速冲击，产生冲蚀磨损等因素，极大地破坏耐蚀涂层，最终导致涂层失效，钢材腐蚀严重。因此，需要一种成本低、效率高，耐磨耐蚀性能良好，且具有良好的应用前景与经济效益的钢材表面处理技术。

发明内容

本发明的技术目的针对目前常见的海洋钢结构、船舶材料的耐磨耐蚀性能有待进一步提高，从而延长其使用寿命的技术现状，提供一种基体表面的耐磨耐蚀复合涂层，该复合涂层性价比高，与基体结合强度高，同时具备优异的耐磨耐蚀性，能够延长基体的使用寿命，适用于海洋钢结构、船舶材料等基体，具有良好的应用前景与经济效益。

本发明实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种基体表面的耐磨耐蚀复合涂层，如图1所示，该复合涂层由软质耐蚀相和硬质耐磨相组成，硬质耐磨相均匀分布在软质耐蚀相中；所述的软质耐蚀相为Al、Zn中的一种金属颗粒或者两种金属的混合颗粒；所述的硬质耐磨相为ZrO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、WC、SiC中的一种单相陶瓷颗粒或者几种的复相陶瓷颗粒。

所述的基体材料不限，包括海洋钢结构、船舶的常用材料，选自但不限于15号钢、45号钢、15Mn、16Mn、14MnNbq、904（12MnCrNiMoVCu）、316L、20F和SM570等材料。

作为优选，所述的耐蚀相与耐磨相的质量比6:4～9:1。

作为优选，所述的耐蚀相颗粒粒径为50～100μm，所述的耐磨相颗粒粒径为10～50μm。

作为优选，所述的复合涂层的厚度为100μm～500μm。

本发明基体表面的耐磨耐蚀复合涂层可以采用常用的材料表面处理技术制备得到。作为优选，本发明提供了一种采用热喷涂的方法制备该基体表面的耐磨耐蚀复合涂层的方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：将软质耐蚀相粉末与硬质耐磨相陶瓷粉末充分混合并烘干；

步骤2：将基体进行清洗、除油除锈和表面粗化处理；

步骤3：将步骤1得到的混合粉末采用热喷涂方法喷涂在步骤2处理的基体表面，得到耐磨耐蚀的复合涂层。

上述制备方法中：

所述的步骤1中，烘干温度优选为60℃～150℃；

所述的步骤2中，基体表面的粗化方法包括但不限于喷砂、车螺纹或滚花、电拉毛等；

所述的步骤3中，热喷涂方法包括但不限于：火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂等，其中优选火焰喷涂方法，其喷涂参数的优选范围为：助燃气、燃气和辅助气的压力分别为0.4～0.7Mpa、0.1～0.3Mpa和0.3～0.6Mpa，流量分别为2.5～3.0Nm³/h、1.0～1.5Nm³/h和5～10Nm³/h，送粉速率为10～50g/min，喷涂距离为150～300mm；

作为优选，还包括步骤4，该步骤4为：在步骤3得到的耐磨耐蚀的复合涂层表面采用封孔剂进行封孔处理。所述的封孔剂材料包括但不限于F46和空气干燥型硅树脂。

为了表征本发明中一种耐磨耐蚀复合涂层的性能，利用盐雾试验箱、摩擦磨损试验机、表面轮廓仪和扫描电子显微镜（SEM）对所得到的涂层样品进行表征，以下是具体的性能测试方法。

（1）盐雾试验检测方法：

盐雾试验根据标准ISO 9227：1990《人造气氛腐蚀试验—盐雾试验》进行。根据标准要求，试验采用去离子水配制的化学纯NaCl溶液，浓度为50g／L±5g／L，用盐酸或氢氧化钠调整溶液PH值，确保其范围在6.7～7.2之间。在25℃时，溶液的密度在1.0255～1.0400范围内。盐雾试验样品的尺寸为30mm×20mm×3mm，盐雾试验程序如下：（a）将喷涂上本发明的复合涂层样品和未喷涂复合涂层的样品先用洗涤剂清洗，再用清水泡洗，最后放入无水乙醇中用超声波清洗仪清洗，四周采用热胶封住，以防止盐雾从边缘渗入；（b）将实验样品取出来风干1小时，然后用流动清水冲洗，最后用吹风机将其吹干；（c）将试样放置在角度为45°的标准塑料支架上；（d）盐雾试验周期依据所检测样品确定，中间检查为12小时一次，样品取出频率与试验周期相同；（e）盐雾箱内温度为35℃±2℃，喷雾空气压力为1kgf／cm²，通过调节盐雾沉降的速度，经24h喷雾后每80cm²面积上为1～2ml/h；（f）利用数码相机和扫描电子显微镜对盐雾试验样品进行腐蚀形貌观察和分析。

（2）摩擦磨损试验检测方法：

利用摩擦磨损试验机对喷涂有本发明的复合涂层样品进行摩擦磨损试验。试验具体参数如下：（a）选用直径6mm的304不锈钢磨球；（b）摩擦磨损总行程为50m；（c）摩擦磨损载荷为5N；（d）磨痕半径为3.5mm；（e）磨球滑动速度为120mm/s。

（3）磨损速率检测方法：

利用表面轮廓仪的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行，金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，经放大、滤波、计算后由显示仪表指示被测截面轮廓曲线。根据所测数据，利用Origin软件绘制被测表面轮廓曲线，并通过该软件计算磨损面积，最后根据以下磨损速率公式计算磨损速率。

K = \frac{V}{L \times D} = \frac{S \times H}{L \times D}

式中：K——磨损速率（mm³N^-1m^-1）；V——磨损体积（mm³）；

S——磨痕截面积（mm²）； H——磨痕周长（mm）；

L——载荷（N）； D—磨损总行程（m）。

每组试样，3个平行样，最后的磨损速率值取其平均值。

综上所述，本发明提供的耐磨耐蚀复合涂层以铝、锌金属或者铝锌复合材料作为耐蚀相，以ZrO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、WC、SiC中的一种或几种陶瓷材料作为耐磨相，适用于海洋钢结构、船舶材料等基体的表面防护。与目前常用的基体表面防护涂层相比，具有如下优点：

（1）耐磨耐蚀复合涂层中耐蚀相铝、锌和铝锌复合材料具有优异的耐蚀性能，能较好地承受基体材料工作时遭受的腐蚀作用；同时，加入的耐磨相氧化锆、氧化铝等陶瓷的耐磨性好，与耐蚀相复合后，能充分发挥材料各自特点，与单独喷铝、锌等防腐涂层相比，极大提高了耐蚀涂层的耐磨性能，从而能更有效地保护海洋钢结构、船舶材料等基体，延长其使用寿命；

（2）耐磨耐蚀复合涂层的原料来源广泛、价格低廉，成本较低；

（3）作为优选，采用热喷涂方法制备该耐磨耐蚀复合涂层，设备和工艺简单、易控，涂层沉积效率高，且不受基体尺寸和施工场所的限制，可现场施工，既可用于基体的防护，也可用于基体的局部修复，便于规模化生产。

因此，本发明提供的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层具有综合成本较低、制备过程简单、使用性能优越和适于产业化等优点，可替代目前广泛应用于海洋钢结构、船舶材料等基体表面的单独喷铝、喷锌等防护工艺，具有良好的市场前景。

附图说明

图1是本发明基体表面的耐磨耐蚀复合涂层剖面结构示意图；

图2是本发明实施例1中制得的耐磨耐蚀复合涂层的XRD图谱；

图3是本发明实施例1中制得的耐磨耐蚀复合涂层截面微观组织形貌：（a）低倍；（b）高倍；

图4是本发明实施例1中制得的耐磨耐蚀复合涂层盐雾试样照片：（a）盐雾试验0h，（b）盐雾试验900h。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1：

本实施例中，基体材料为45号钢，该基体表面是一层耐磨耐蚀的复合涂层，该复合涂层是由软质耐蚀相Al颗粒和硬质耐磨相Al₂O₃颗粒组成的Al-Al₂O₃复合涂层，并且Al₂O₃陶瓷颗粒均匀分布在Al金属颗粒中；该复合涂层厚度为350μm，Al颗粒的粒径为50～100μm，Al₂O₃颗粒的粒径为15～45μm，并且Al颗粒与Al₂O₃颗粒的质量比为4：1。

上述耐磨耐蚀的复合涂层的制备采用火焰喷涂工艺，具体制备方法如下：

1、以市售的纯Al粉（粒径为50～100μm）和纯粉Al₂O₃（粒径为15～45μm）为原料，称取质量比例为Al:Al₂O₃=4:1，称取后充分混合；

2、将混合后的粉末在80℃充分烘干，得到待喷涂粉末；

3、将基体进行清洗、除油除锈后，采用60目棕刚玉砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；

4、采用火焰喷涂方法将待喷涂粉末喷涂在基体表面，得到厚度为350μm复合涂层。其中控制火焰喷涂枪的喷涂参数为：助燃气为O₂、燃气为乙炔、辅助气为压缩空气的压力分别为0.5Mpa、0.1Mpa、0.3Mpa，流量分别为2.5Nm³/h、1.5Nm³/h、8Nm³/h，待喷涂粉末输送速率为30g/min，喷涂距离为200mm；

5、采用封孔剂F46对喷涂完成的涂层进行封孔处理，制备出成品耐磨耐蚀复合涂层。

对上述制备得到的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层进行如下性能测试：

（1）涂层物相：利用X射线衍射仪（XRD）检测涂层物相结构，图2为本实施例中制得的复合涂层的XRD图谱，由图可见，复合涂层中主要晶相物质为Al，同时含有一定量的Al₂O₃的结晶相，说明通过火焰喷涂工艺可获得稳定的Al-Al₂O₃复合涂层。

（2）涂层截面微观组织形貌：利用扫描电子显微镜（SEM）检测涂层截面微观形貌，图3为本实施例中制得的复合涂层截面的SEM照片，由图3（a）可见，复合涂层厚度为350μm，涂层与基体结合良好。进一步观察图3（b）发现，Al₂O₃陶瓷颗粒主要以不规则小颗粒均匀分布于Al相当中，这是复合涂层与单独Al涂层相比，其耐磨性能显著提高的原因。

（3）涂层耐磨性能：利用摩擦磨损试验机和表面轮廓仪检测涂层耐磨性能。根据表面轮廓仪对磨损试验样品进行检测，并通过Origin软件计算磨损速率，得到平均磨损速率为0.0009mm³N^-1m^-1，其耐磨性能良好。

（4）涂层耐蚀性能：利用盐雾试验箱检测涂层耐腐蚀性能，图4为本实施例中制得的复合涂层盐雾试验不同时间点的数码照片，比较图4（a）、（b）可见，复合涂层盐雾试验900h后，涂层未发生腐蚀、脱落等破坏现象，未出现腐蚀产物，其耐腐蚀性能良好。

实施例2：

本实施例中，基体材料为45号钢，该基体表面是一层耐磨耐蚀的复合涂层，该复合涂层是由软质耐蚀相Al颗粒和硬质耐磨相Al₂O₃颗粒组成的Al-Al₂O₃复合涂层，并且Al₂O₃陶瓷颗粒均匀分布在Al金属颗粒中；该复合涂层厚度为300μm，Al颗粒的粒径为50～100μm，Al₂O₃颗粒的粒径为15～45μm，并且Al颗粒与Al₂O₃颗粒的质量比为7：3。

上述耐磨耐蚀复合涂层的制备采用火焰喷涂工艺，具体制备方法基本与实施例1中的制备方法相同，所不同的是：

步骤1中、以市售的纯Al粉（粒径为50～100μm）和纯粉Al₂O₃（粒径为15～45μm）为原料，称取质量比例为Al:Al₂O₃=7:3，称取后充分混合；

步骤4中，采用火焰喷涂方法将待喷涂粉末喷涂在基体表面，得到厚度为300μm复合涂层。其中控制火焰喷涂枪的喷涂参数与实施例1中的喷涂参数相同。

对上述制备得到的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层进行如下主要性能测试：

（1）涂层物相：利用X射线衍射仪（XRD）检测涂层物相结构，证实复合涂层中主要晶相物质为Al，同时含有一定量的Al₂O₃的结晶相，说明通过火焰喷涂工艺可获得稳定的Al-Al₂O₃复合涂层。

（2）涂层截面微观组织形貌：利用扫描电子显微镜（SEM）检测涂层截面微观形貌，证实复合涂层厚度为300μm，涂层与基体结合良好，Al₂O₃陶瓷颗粒主要以不规则小颗粒均匀分布于Al相当中，这是复合涂层于单独Al涂层相比，其耐磨性能显著提高的原因。

（3）涂层耐磨性能：利用摩擦磨损试验机和表面轮廓仪检测涂层耐磨性能。根据表面轮廓仪对磨损试验样品进行检测，并通过Origin软件计算磨损速率，得到平均磨损速率为0.0010mm³N^-1m^-1，其耐磨性能良好。

（4）涂层耐蚀性能：利用盐雾试验箱检测涂层耐腐蚀性能，结果表明涂层盐雾试验进行900h后，涂层仍保持初始状态，未发生腐蚀、脱落等破坏现象，表面未出现腐蚀产物，其耐腐蚀性能良好。

实施例3：

本实施例中，基体材料为45号钢，该基体表面是一层耐磨耐蚀的复合涂层，该复合涂层是由软质耐蚀相Al金属颗粒和硬质耐磨相ZrO₂陶瓷颗粒组成的Al-ZrO₂复合涂层，并且ZrO₂陶瓷颗粒均匀分布在Al金属颗粒中；该复合涂层厚度为300μm，Al颗粒的粒径为50～100μm，ZrO₂颗粒的粒径为15～45μm，并且Al颗粒与Al₂O₃颗粒的质量比为4：1。

1、以市售的纯Al粉（粒径为50～100μm）和纯ZrO₂粉（粒径为15～45μm）为原料，称取质量比例为Al:ZrO₂=4:1，称取后充分混合；

2、将混合后的粉末在80℃充分烘干，得到待喷涂粉末；

4、采用火焰喷涂方法将待喷涂粉末喷涂在基体表面，得到厚度为300μm复合涂层。其中控制火焰喷涂枪的喷涂参数为：助燃气为O₂、燃气为乙炔、辅助气为压缩空气的压力分别为0.5Mpa、0.1Mpa、0.4Mpa，流量分别为3.0Nm³/h、1.5Nm³/h、7Nm³/h，粉末输送速率为30g/min，喷涂距离为200mm。

（1）涂层物相：利用X射线衍射仪（XRD）检测涂层物相结构，证实复合涂层中主要晶相物质为Al，同时含有一定量的ZrO₂的结晶相，说明通过火焰喷涂工艺可获得稳定的Al-ZrO₂复合涂层。

（2）涂层截面微观组织形貌：利用扫描电子显微镜（SEM）检测涂层截面微观形貌，证实复合涂层厚度为300μm，涂层与基体结合良好，ZrO₂陶瓷颗粒主要以不规则小颗粒均匀分布于Al相当中，这是复合涂层于单独Al涂层相比，其耐磨性能显著提高的原因。

（3）涂层耐磨性能：利用摩擦磨损试验机和表面轮廓仪检测涂层耐磨性能。根据表面轮廓仪对磨损试验样品进行检测，并通过Origin软件计算磨损速率，得到平均磨损速率为0.00083mm³N^-1m^-1，其耐磨性能良好。

实施例4：

本实施例中，基体材料为45号钢，该基体表面是一层耐磨耐蚀复合涂层，该复合涂层是由软质耐蚀相Zn金属颗粒和硬质耐磨相Al₂O₃陶瓷颗粒组成的Zn-Al₂O₃复合涂层，并且Al₂O₃陶瓷颗粒均匀分布在Zn金属颗粒中；该复合涂层厚度为300μm，Zn颗粒的粒径为50～100μm，Al₂O₃颗粒的粒径为15～45μm，并且Zn颗粒与Al₂O₃颗粒的质量比为4：1。

1、以市售的纯Zn粉（粒径为50～100μm）和纯Al₂O₃粉（粒径为15～45μm）为原料，称取质量比例为Zn:Al₂O₃=4:1，称取后充分混合；

2、将混合后的粉末在80℃充分烘干，得到待喷涂粉末；

4、采用火焰喷涂方法将待喷涂粉末喷涂在基体表面，得到厚度为300μm复合涂层。其中控制火焰喷涂枪的喷涂参数为：助燃气为O₂、燃气为乙炔、辅助气为压缩空气的压力分别为0.4Mpa、0.1Mpa、0.3Mpa，流量分别为2.5Nm³/h、1.0Nm³/h、8Nm³/h，粉末输送速率为30g/min，喷涂距离为200mm。

（1）涂层物相：利用X射线衍射仪（XRD）检测涂层物相结构，证实复合涂层中主要晶相物质为Zn，同时含有一定量的Al₂O₃的结晶相，说明通过火焰喷涂工艺可获得稳定的Zn-Al₂O₃复合涂层。

（2）涂层截面微观组织形貌：利用扫描电子显微镜（SEM）检测涂层截面微观形貌，证实复合涂层厚度为300μm，涂层与基体结合良好，Al₂O₃陶瓷颗粒主要以不规则小颗粒均匀分布于Zn相当中，这是复合涂层于单独Zn涂层相比，其耐磨性能显著提高的原因。

（3）涂层耐磨性能：利用摩擦磨损试验机和表面轮廓仪检测涂层耐磨性能。根据表面轮廓仪对磨损试验样品进行检测，并通过Origin软件计算磨损速率，得到平均磨损速率为0.00122mm³N^-1m^-1，其耐磨性能良好。

实施例5：

本实施例中，基体材料为45号钢，该基体表面是一层耐磨耐蚀的复合涂层，该复合涂层是由软质耐蚀相Al金属颗粒和硬质耐磨相Al₂O₃与TiO₂混合陶瓷颗粒组成的Al-Al₂O₃-TiO₂复合涂层，并且Al₂O₃与TiO₂陶瓷颗粒均匀分布在Al金属颗粒中；该复合涂层厚度为300μm，Al颗粒的粒径为50～100μm，Al₂O₃与TiO₂颗粒的粒径均为15～45μm，并且Al颗粒、Al₂O₃颗粒与TiO₂颗粒的质量比为8:1:1。

1、以市售的纯Al粉（粒径为50～100μm）、纯Al₂O₃粉（粒径为15～45μm）和纯TiO₂粉（粒径为15～45μm）为原料，称取质量比例为Al:Al₂O₃:TiO₂=8:1:1，称取后充分混合；

2、将混合后的粉末在80℃充分烘干，得到待喷涂粉末；

4、采用火焰喷涂方法将待喷涂粉末喷涂在基体表面，得到厚度为300μm复合涂层。其中控制火焰喷涂枪的喷涂参数为：助燃气为O₂、燃气为乙炔、辅助气为压缩空气的压力分别为0.5Mpa、0.1Mpa、0.4Mpa，流量分别为2.5Nm³/h、1.5Nm³/h、8Nm³/h，粉末输送速率为30g/min，喷涂距离为200mm。

（1）涂层物相：利用X射线衍射仪（XRD）检测涂层物相结构，证实复合涂层中主要晶相物质为Al，同时含有一定量的Al₂O₃与TiO₂的结晶相，说明通过火焰喷涂工艺可获得稳定的Al-Al₂O₃-TiO₂复合涂层。

（2）涂层截面微观组织形貌：利用扫描电子显微镜（SEM）检测涂层截面微观形貌，证实复合涂层厚度为300μm，涂层与基体结合良好，Al₂O₃与TiO₂陶瓷颗粒主要以不规则小颗粒均匀分布于Al相当中，这是复合涂层于单独Al涂层相比，其耐磨性能显著提高的原因。

（3）涂层耐磨性能：利用摩擦磨损试验机和表面轮廓仪检测涂层耐磨性能。根据表面轮廓仪对磨损试验样品进行检测，并通过Origin软件计算磨损速率，得到平均磨损速率为0.00125mm³N^-1m^-1，其耐磨性能良好。

（4）涂层耐蚀性能：利用盐雾试验箱检测涂层耐腐蚀性能，结果表明涂层盐雾试验进行900h后，涂层仍保持初始状态，未发生腐蚀、脱落等现象，表面未出现腐蚀产物，其耐腐蚀性能良好。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基体表面的耐磨耐蚀复合涂层，其特征是：由软质耐蚀相和硬质耐磨相组成，硬质耐磨相均匀分布在软质耐蚀相中；所述的软质耐蚀相为Al、Zn中的一种金属颗粒或者两种金属的混合颗粒；所述的硬质耐磨相为ZrO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、WC、SiC中的一种单相陶瓷颗粒或者几种的复相陶瓷颗粒。

2.如权利要求1所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层，其特征是：所述的耐蚀相与耐磨相的质量比6:4～9:1。

3.如权利要求1所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层，其特征是：所述的耐蚀相颗粒粒径为50～100μm，所述的耐磨相颗粒粒径为10～50μm。

4.如权利要求1所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层，其特征是：所述的复合涂层的厚度为100μm～500μm。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

步骤2：将基体进行清洗、除油除锈和表面粗化处理；

6.如权利要求5所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤1中，烘干温度为60℃～150℃。

7.如权利要求5所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤2中，基体表面的粗化方法包括喷砂、车螺纹、滚花和电拉毛。

8.如权利要求5所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤3中，热喷涂方法包括火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂。

9.如权利要求5所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征是：所述的步骤3中，选用火焰喷涂方法，其喷涂参数的为：助燃气、燃气和辅助气的压力分别为0.4～0.7Mpa、0.1～0.3Mpa和0.3～0.6Mpa，流量分别为2.5～3.0Nm³/h、1.0～1.5Nm³/h和5～10Nm³/h，送粉速率为10～50g/min，喷涂距离为150～300mm。

10.如权利要求5所述的基体表面的耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征是：还包括步骤4，该步骤4为：在步骤3得到的耐磨耐蚀的复合涂层表面采用封孔剂进行封孔处理。