CN106521599A - 一种涂层表面改性的处理方法 - Google Patents

一种涂层表面改性的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106521599A
CN106521599A CN201610951926.8A CN201610951926A CN106521599A CN 106521599 A CN106521599 A CN 106521599A CN 201610951926 A CN201610951926 A CN 201610951926A CN 106521599 A CN106521599 A CN 106521599A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
processing method
treatment
anodic oxidation
cleaned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610951926.8A
Other languages
English (en)
Inventor
姜栋
胡明
高晓明
王德生
伏彦龙
杨军
王琴琴
孙嘉奕
翁立军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Original Assignee
Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS filed Critical Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority to CN201610951926.8A priority Critical patent/CN106521599A/zh
Publication of CN106521599A publication Critical patent/CN106521599A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5846—Reactive treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5886—Mechanical treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种涂层表面改性的处理方法，包含如下步骤：a）涂层的制备与选择：采用物理方法或化学方法在材料表面制备导电涂层；b）喷砂处理：将清洗后的导电涂层置于喷砂箱内，进行喷砂处理，使涂层表面粗糙度变大；c）阳极氧化处理：将清洗后的喷砂涂层置于阳极氧化池中，进行阳极氧化处理，形成具有均匀凹坑形貌的织构纹理；d）涂层最终清洗：将经阳极氧化处理的涂层依次在蒸馏水和有机溶剂中超声清洗，自然晾干或烘干。本发明先对涂层喷砂然后进行阳极氧化处理，在涂层表面制备出比较均匀的凹坑织构纹理，从而改善涂层的摩擦学性能。

Description

一种涂层表面改性的处理方法
技术领域
本发明涉及一种涂层表面改性的处理方法。本发明先对涂层喷砂然后进行阳极氧化处理，在涂层表面制备出比较均匀的凹坑织构纹理，从而改善涂层的摩擦学性能。
背景技术
在摩擦组件材料表面沉积耐磨涂层是一种常见的表面改性技术，该技术可以提高摩擦组件的摩擦学性能，减少磨损，延长机械设备运动部件的使用寿命。近年来的研究结果表明，对耐磨涂层进行掩膜处理、激光处理等，形成织构化形貌，可以进一步改善摩擦副的摩擦学性能。但这些技术的采用存在处理过程粗细繁琐、设备价值高昂、维护困难等，增加了工艺技术的难度，从而限制了该技术的工业推广。因此，寻求一种成本低廉、操作简单的涂装改性技术，在涂层表面制备出良好的织构纹理，改善摩擦副的润滑性能，成为材料表面处理的一个努力方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涂层表面改性的处理方法。
本发明利用表面喷砂技术在涂层表面形成粗糙面，然后进行阳极氧化处理，在材料表面沉积的涂层上制备出良好的凹坑织构形貌，达到改善摩擦副润滑性能的效果。
一种涂层表面改性的处理方法，其特征在于包含如下步骤：
a）涂层的制备与选择：采用物理方法或化学方法在材料表面制备导电涂层；
b）喷砂处理：将清洗后的导电涂层置于喷砂箱内，进行喷砂处理，使涂层表面粗糙度变大；
c）阳极氧化处理：将清洗后的喷砂涂层置于阳极氧化池中，进行阳极氧化处理，形成具有均匀凹坑形貌的织构纹理；
d）涂层最终清洗：将经阳极氧化处理的涂层依次在蒸馏水和有机溶剂中超声清洗，自然晾干或烘干。
所述材料为不锈钢或轴承钢。
步骤a）中所述导电涂层的制备方法为化学电镀、喷涂或气相沉积。
所述导电涂层为氮化铬、TiN涂层或TiAlN涂层。
所述喷砂处理使用的喷砂为玻璃微球、无规则形状的钢砂、无规则形状的碳化硅或无规则形状的刚玉。
所述喷砂的目数为30目~400目。
所述喷砂处理使用的喷砂压力为5psi~30psi。
所述阳极氧化处理的参数为：电解液温度为0℃~30℃，阳极氧化电压为2V~30V，电流密度为0.1A/dm2~30A/dm2。
所述电解液为硫酸及其盐、磷酸及其盐、草酸及其盐中的一种或两种以上的混合物。
本发明提供的涂层表面改性处理工艺，具有方法简单、操作容易，成本低廉，得到均匀凹坑的织构形貌。该织构形貌可使摩擦副在运动过程中减小磨损，延长运动部件的使用寿命。
具体实施方式
实施例1
TiN涂层的表面改性处理，包括以下步骤：
a）将Ø24mm×8mm的9Gr18钢块试样抛光清洗干净后，置于物理气相沉积薄膜设备中，采用多弧离子镀技术制备氮化钛（TiN）硬质薄膜。
b）将试样超声清洗后转移至喷砂箱内，在10psi的压力下，将150目白刚玉喷射到试样表面，喷枪头距离试样表面约5cm，喷砂时间约10s，得到粗糙度Ra为1µm的粗糙表面。
c）将经过喷砂处理的TiN试样超声清洗并风干，去除喷砂过程中的污染物。然后再将试样转移至电解池中进行阳极氧化处理。电解液为1mol/L的硫酸铵，极板距离为2cm，电压为5V，电流为1A，电流密度为22A/dm2，阳极氧化时间为300s。
d）将处理后的TiN试样取出，依次有蒸馏水和无水乙醇进行超声清洗，并风干，最终得到织构化形貌。
实施例2
TiAlN涂层的表面改性处理，包括以下步骤：
a）将Ø24mm×8mm的9Gr18钢块试样抛光清洗干净后，置于物理气相沉积薄膜设备中，采用多弧离子镀技术制备氮化铝钛（TiAlN）硬质薄膜。
b）将试样超声清洗后转移至喷砂箱内，在10psi的压力下，将60目白刚玉喷射到试样表面，喷枪头距离试样表面约5cm，喷砂时间约10s，得到粗糙度Ra为1.3µm的粗糙表面。
c）将经过喷砂处理的TiAlN试样超声清洗并风干，去除喷砂过程中的污染物。然后再将试样转移至电解池中进行阳极氧化处理。电解液为1mol/L的硫酸铵，极板距离为2cm，电压为5V，电流为1A，电流密度为22A/dm2，阳极氧化时间为300s。
d）将处理后的TiAlN试样取出，依次有蒸馏水和无水乙醇进行超声清洗，并风干，最终得到织构化形貌。

Claims (9)

1.一种涂层表面改性的处理方法，其特征在于包含如下步骤：
a）涂层的制备与选择：采用物理方法或化学方法在材料表面制备导电涂层；
b）喷砂处理：将清洗后的导电涂层置于喷砂箱内，进行喷砂处理，使涂层表面粗糙度变大；
c）阳极氧化处理：将清洗后的喷砂涂层置于阳极氧化池中，进行阳极氧化处理，形成具有均匀凹坑形貌的织构纹理；
d）涂层最终清洗：将经阳极氧化处理的涂层依次在蒸馏水和有机溶剂中超声清洗，自然晾干或烘干。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述材料为不锈钢或轴承钢。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤a）中所述导电涂层的制备方法为化学电镀、喷涂或气相沉积。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述导电涂层为氮化铬涂层、TiN涂层或TiAlN涂层。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述喷砂处理使用的喷砂为玻璃微球、无规则形状的钢砂、无规则形状的碳化硅或无规则形状的刚玉。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述喷砂的目数为30目~400目。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述喷砂处理使用的喷砂压力为5psi~30psi。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述阳极氧化处理的参数为：电解液温度为0℃~30℃，阳极氧化电压为2V~30V，电流密度为0.1A/dm2~30A/dm2。
9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于所述电解液为硫酸及其盐、磷酸及其盐、草酸及其盐中的一种或两种以上的混合物。
CN201610951926.8A 2016-11-03 2016-11-03 一种涂层表面改性的处理方法 Pending CN106521599A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610951926.8A CN106521599A (zh) 2016-11-03 2016-11-03 一种涂层表面改性的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610951926.8A CN106521599A (zh) 2016-11-03 2016-11-03 一种涂层表面改性的处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106521599A true CN106521599A (zh) 2017-03-22

Family

ID=58325222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610951926.8A Pending CN106521599A (zh) 2016-11-03 2016-11-03 一种涂层表面改性的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106521599A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109881149A (zh) * 2019-03-15 2019-06-14 中国科学院兰州化学物理研究所 一种织构化硬/软复合薄膜的制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53123475A (en) * 1977-04-04 1978-10-27 Shiseido Co Ltd Metallizing of plastics
JPS56153318A (en) * 1980-04-28 1981-11-27 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Spectacle frame
CN101238244A (zh) * 2005-01-24 2008-08-06 株式会社昭和 采用阳极电解氧化处理的结晶性氧化钛被膜的制造方法
CN101498017A (zh) * 2009-01-22 2009-08-05 国营汉光机械厂 打印机硒鼓用磁辊的表面处理方法
CN101603194A (zh) * 2008-06-12 2009-12-16 日立电线株式会社 耐腐蚀处理材料及其制造方法
CN101642972A (zh) * 2008-08-07 2010-02-10 比亚迪股份有限公司 一种不锈钢复合材料及其制备方法
CN101875111A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 比亚迪股份有限公司 一种喷涂用粉末、喷涂产品、喷涂方法和阳极氧化金属件
CN104357840A (zh) * 2014-10-28 2015-02-18 沈阳富创精密设备有限公司 一种金属结构材料表面纯铝或铝合金涂层的制备方法
CN104781449A (zh) * 2013-02-26 2015-07-15 株式会社昭和 经表面处理的金属钛材料或钛合金材料的制造方法及表面处理材料

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53123475A (en) * 1977-04-04 1978-10-27 Shiseido Co Ltd Metallizing of plastics
JPS56153318A (en) * 1980-04-28 1981-11-27 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Spectacle frame
CN101238244A (zh) * 2005-01-24 2008-08-06 株式会社昭和 采用阳极电解氧化处理的结晶性氧化钛被膜的制造方法
CN101603194A (zh) * 2008-06-12 2009-12-16 日立电线株式会社 耐腐蚀处理材料及其制造方法
CN101642972A (zh) * 2008-08-07 2010-02-10 比亚迪股份有限公司 一种不锈钢复合材料及其制备方法
CN101498017A (zh) * 2009-01-22 2009-08-05 国营汉光机械厂 打印机硒鼓用磁辊的表面处理方法
CN101875111A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 比亚迪股份有限公司 一种喷涂用粉末、喷涂产品、喷涂方法和阳极氧化金属件
CN104781449A (zh) * 2013-02-26 2015-07-15 株式会社昭和 经表面处理的金属钛材料或钛合金材料的制造方法及表面处理材料
CN104357840A (zh) * 2014-10-28 2015-02-18 沈阳富创精密设备有限公司 一种金属结构材料表面纯铝或铝合金涂层的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林开杰: "离子注入对表面成孔316L不锈钢耐蚀性及血液相容性的影响", 《哈尔滨工业大学硕士学位论文》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109881149A (zh) * 2019-03-15 2019-06-14 中国科学院兰州化学物理研究所 一种织构化硬/软复合薄膜的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1854348A (zh) 210～400μm超厚电解铜箔及其复合工艺方法和设备
TW201934793A (zh) 用於半導體製造部件之高純度金屬頂塗層
US8062498B2 (en) Method of manufacturing a cathode plate, and a cathode plate
CN106929799B (zh) 耐高温防护涂层及其制备方法与应用
Cheng et al. Improvement of selective laser melting substrate surface performance via combined processing of jet electrochemical machining and jet electrodeposition
CN106521599A (zh) 一种涂层表面改性的处理方法
Wu et al. Smooth Nb surfaces fabricated by buffered electropolishing
JP5081570B2 (ja) チタン材ならびにチタン材製造方法
CN103938254A (zh) 一种镁合金表面抗连接腐蚀微弧氧化层的制备方法
KR101253268B1 (ko) 전주 마스터 및 이의 제조방법
CN106625270A (zh) 一种不锈钢表面处理工艺
CN106249323B (zh) 一种微透镜阵列模具和其制造方法
CN110340789A (zh) 一种不锈钢配电柜自清洁表面的制备工艺
JP5082113B2 (ja) 被研磨物保持用キャリアおよびその製造方法
CN110938737B (zh) 一种在304不锈钢表面制备出纳米孔膜的方法
RU2294987C1 (ru) Электролитический способ нанесения защитных покрытий на поверхность металлов и сплавов
RU2602903C1 (ru) Способ получения износостойких покрытий на изделиях из алюминия и его сплавов
US20130319878A1 (en) Electrolytic solution, electrolysis case, electropolishing system, and electropolishing method using these
CN103215603A (zh) 电解腐蚀在提高硬质涂层与金属或合金基体结合强度中的应用
JP5082114B2 (ja) 被研磨物保持用キャリアの製造方法
JP4858507B2 (ja) 被研磨物保持用キャリア
TWI384096B (zh) Electrochemical process of the processing electrode, the preparation method and manufacturing equipment
US11486052B2 (en) Electropolishing treatment method for stainless steel workpiece
CN117966162A (zh) 表面有磷皂化膜的易钝化金属冷镦线材
RU153631U1 (ru) Гальваническая ванна для покрытия деталей цилиндрической формы

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170322

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication