CN108863391A - 一种复合陶瓷涂层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合陶瓷涂层的制备方法，它包括以下步骤：a、研磨混合：将碳化硅微粉100份、纳米钨粉3‑7份、超细石墨粉末3‑7份、粘接剂5‑10份在研钵中研磨混合均匀制成混合物；b、湿法球磨：加入步骤a中所述混合物质量的80‑120％的去离子水和1‑3％的分散剂，在行星球磨机内，按照1500‑1800r/min的转速进行湿法球磨18‑20h，获得均匀悬浮液；本发明是将碳化硅微粉、纳米钨粉、超细石墨粉末和粘接剂，按照一定的比例进行湿法球磨分散，获得均匀悬浮液。此后采用纳米热喷涂技术，获得复合陶瓷涂层。本发明使用的材料绿色环保，喷涂工艺简单，所获得的复合陶瓷涂层，具有陶瓷材料的耐高温、耐磨和耐腐蚀等优点，同时兼具金属材料的强度和韧度，是新型复合陶瓷涂层材料。

Description

一种复合陶瓷涂层的制备方法
技术领域
本发明属于表面涂层领域，具体涉及一种复合陶瓷涂层的制备方法。
背景技术
现有的碳化硅陶瓷涂层属于具有较强共价键结合的稳定化合物，因此很难实现高温烧结环境下的材料致密性，使材料出现脆性大、易产生裂纹和使用寿命短等缺点，限制了进一步的应用推广。因此亟需开发具有微纳米微观致密结构的高强度、高韧性、耐高温、耐磨和耐腐蚀的碳化硅复合陶瓷涂层。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种复合陶瓷涂层的制备方法，以解决所述技术问题。
二、技术方案
为解决所述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种复合陶瓷涂层的制备方法，它包括以下步骤：
a、研磨混合：将碳化硅微粉100份、纳米钨粉3-7份、超细石墨粉末3-7份、粘接剂5-10份在研钵中研磨混合均匀制成混合物；
b、湿法球磨：加入步骤a中所述混合物质量的80-120％的去离子水和1-3％的分散剂，在行星球磨机内，按照1500-1800r/min的转速进行湿法球磨18-20h，获得均匀悬浮液；
c、复合粉体：将上述悬浮液烘干粉碎后，用100-200目筛子过筛，获得混合粉体；
d、涂层制备：将上述粉体在1300-1500℃的高温下融化0.5-1.5h，形成熔融或半熔融状态的粒子流，以1200-2000m/s的速度喷涂于金属基体表面，获得碳化硅/石墨复合陶瓷涂层。
所述碳化硅微粉的D50直径为8-10微米，碳化硅微粉的纯度大于99.5％。
所述超细石墨粉末的D50直径为20-30微米，超细石墨粉末纯度大于99.5％。
所述粘接剂为羧甲基纤维素钠、钾水玻璃、羟乙基纤维素的其中一种。
所述分散剂为硅烷偶联剂KH570、3～氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙二醇中的其中一种。
三、有益效果
本发明相比较于现有技术，具有如下有益效果：
本发明是将碳化硅微粉、纳米钨粉、超细石墨粉末和粘接剂，按照一定的比例进行湿法球磨分散，获得均匀悬浮液。此后采用纳米热喷涂技术，获得复合陶瓷涂层。本发明使用的材料绿色环保，喷涂工艺简单，所获得的复合陶瓷涂层，具有陶瓷材料的耐高温、耐磨和耐腐蚀等优点，同时兼具金属材料的强度和韧度，是新型复合陶瓷涂层材料。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作详细描述。
实施例1
将碳化硅微粉、纳米钨粉、超细石墨粉末和羧甲基纤维素钠，按照重量份100:3:3:6的比例在研钵中研磨混合均匀；加入100％的去离子水和2％的分散剂，在行星球磨机内，按照1500r/min的转速进行湿法球磨18h，获得均匀悬浮液；将上述悬浮液烘干粉碎后，用100目筛子过筛，获得混合粉体；将上述粉体在1500℃的高温下融化1.0h，形成熔融状态的粒子流，以1200m/s的速度喷涂于金属基体表面，获得碳化硅/石墨复合陶瓷涂层。本实施例获得的纳米钨粉粉末增强的碳化硅/石墨复合陶瓷涂层的性能评价结果见表1。
实施例2
将碳化硅微粉、纳米钨粉、超细石墨粉末和钾水玻璃，按照重量份100:4:3:8的比例在研钵中研磨混合均匀；加入120％的去离子水和3％的分散剂，在行星球磨机内，按照1800r/min的转速进行湿法球磨20h，获得均匀悬浮液；将上述悬浮液烘干粉碎后，用200目筛子过筛，获得混合粉体；将上述粉体在1500℃的高温下融化1.5h，形成熔融状态的粒子流，以1200m/s的速度喷涂于金属基体表面，获得碳化硅/石墨复合陶瓷涂层。本实施例获得的纳米钨粉粉末增强的碳化硅/石墨复合陶瓷涂层的性能评价结果见表2。
实施例3
将碳化硅微粉、纳米钨粉、超细石墨粉末和羟乙基纤维素，按照重量份100:6:5:8的比例在研钵中研磨混合均匀；加入100％的去离子水和3％的分散剂，在行星球磨机内，按照1500r/min的转速进行湿法球磨19h，获得均匀悬浮液；将上述悬浮液烘干粉碎后，用100目筛子过筛，获得混合粉体；将上述粉体在1500℃的高温下融化1.5h，形成熔融状态的粒子流，以1800m/s的速度喷涂于金属基体表面，获得碳化硅/石墨复合陶瓷涂层。本实施例获得的纳米钨粉粉末增强的碳化硅/石墨复合陶瓷涂层的性能评价结果见表3。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。

Claims (5)

1.一种复合陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
a、研磨混合：将碳化硅微粉100份、纳米钨粉3-7份、超细石墨粉末3-7份、粘接剂5-10份在研钵中研磨混合均匀制成混合物；
b、湿法球磨：加入步骤a中所述混合物质量的80-120％的去离子水和1-3％的分散剂，在行星球磨机内，按照1500-1800r/min的转速进行湿法球磨18-20h，获得均匀悬浮液；
c、复合粉体：将上述悬浮液烘干粉碎后，用100-200目筛子过筛，获得混合粉体；
d、涂层制备：将上述粉体在1300-1500℃的高温下融化0.5-1.5h，形成熔融或半熔融状态的粒子流，以1200-2000m/s的速度喷涂于金属基体表面，获得碳化硅/石墨复合陶瓷涂层。
2.根据权利要求1所述的复合陶瓷涂层，其特征在于，所述碳化硅微粉的D50直径为8-10微米，碳化硅微粉的纯度大于99.5％。
3.根据权利要求1所述的复合陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，所述超细石墨粉末的D50直径为20-30微米，超细石墨粉末纯度大于99.5％。
4.根据权利要求1所述的复合陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，所述粘接剂为羧甲基纤维素钠、钾水玻璃、羟乙基纤维素的其中一种。
5.根据权利要求1所述的复合陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，所述分散剂为硅烷偶联剂KH570、3～氨丙基三乙氧基硅烷、聚乙二醇中的其中一种。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110903106A (zh) * 2019-12-13 2020-03-24 中建材（宜兴）新能源有限公司 一种SiC抗侵蚀纳米复合涂层及其制备方法和应用方法
CN110922188A (zh) * 2019-12-02 2020-03-27 昊石新材料科技南通有限公司 一种高耐磨抗烧蚀沉积碳化硅涂层及其制备工艺
CN113716897A (zh) * 2021-09-03 2021-11-30 孙建康 一种纳米陶瓷涂层阻尼的合成工艺
CN114000011A (zh) * 2021-09-28 2022-02-01 淮阴工学院 一种异质界面增强镍基合金及其成形方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101180415A (zh) * 2005-03-28 2008-05-14 苏舍美特科合营有限责任公司 热喷涂原料组合物
CN103174624A (zh) * 2013-03-11 2013-06-26 戴亚洲 一种纳米金属陶瓷涂层活塞杆及其制造方法
CN104195498A (zh) * 2014-09-05 2014-12-10 佛山市新战略知识产权文化有限公司 一种金属基陶瓷涂层及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101180415A (zh) * 2005-03-28 2008-05-14 苏舍美特科合营有限责任公司 热喷涂原料组合物
CN103174624A (zh) * 2013-03-11 2013-06-26 戴亚洲 一种纳米金属陶瓷涂层活塞杆及其制造方法
CN104195498A (zh) * 2014-09-05 2014-12-10 佛山市新战略知识产权文化有限公司 一种金属基陶瓷涂层及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐滨士等: "《材料表面工程技术》", 31 December 2014, 哈尔滨工业大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110922188A (zh) * 2019-12-02 2020-03-27 昊石新材料科技南通有限公司 一种高耐磨抗烧蚀沉积碳化硅涂层及其制备工艺
CN110903106A (zh) * 2019-12-13 2020-03-24 中建材（宜兴）新能源有限公司 一种SiC抗侵蚀纳米复合涂层及其制备方法和应用方法
CN113716897A (zh) * 2021-09-03 2021-11-30 孙建康 一种纳米陶瓷涂层阻尼的合成工艺
CN114000011A (zh) * 2021-09-28 2022-02-01 淮阴工学院 一种异质界面增强镍基合金及其成形方法

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