CN114315423A - 一种超硬的陶瓷涂层方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷涂层技术领域，公开了一种超硬的陶瓷涂层方法，该方法包括：获取待涂层处理的陶瓷坯体，对所述待涂层处理的陶瓷坯体进行第一次加工处理、第二次加工处理以及上光的预处理操作；采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部陶瓷涂层，在室温下阴干后形成具有大的热膨胀系数、小弹性模量的陶瓷涂层；采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层，得到具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层；将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理，即制得共烧结的超硬的陶瓷制品。本发明的超硬的陶瓷涂层方法简单易行，原料价格低廉，易于工业化应用和推广。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷涂层技术领域，尤其涉及一种超硬的陶瓷涂层方法。
背景技术
目前，现有的陶瓷高光工艺有以下常用三种方式：1、滚筒抛光工艺，在CNC段成型陶瓷半成品结构后，需进滚筒进行粗滚，目的为减轻CNC段磨削的磨轮刀纹，使整个面平整圆滑，再进行细滚，目的为减少因粗滚产生的划伤或未去除彻底的刀纹，然后再进入精滚，主要目的就是使表面达到高光效果；2、砂碟、木板及羊毛轮高光工艺：在CNC段成型陶瓷半成品结构后，针对结构比较单一的圆形结构：比如外圆、外圆斜面，实施手动过沙碟去CNC磨轮刀纹，然后再过木板、羊毛轮实现高光效果；3、扫光工艺：在CNC段成型陶瓷半成品结构后，针对一些面积比较大且不规则的曲面在选定的扫光机上实施粗扫，目的去磨轮刀纹，再通过精扫实现高光效果。目前陶瓷涂层的处理方法附着性较差，硬度较低，易发生剥落，如果工艺设计和生产控制不当，容易造成环境污染，污水处理成本偏高。因此，亟需设计一种新的超硬的陶瓷涂层方法。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前陶瓷涂层的处理方法附着性较差，硬度较低，易发生剥落，如果工艺设计和生产控制不当，容易造成环境污染，污水处理成本偏高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种超硬的陶瓷涂层方法。
本发明是这样实现的，一种超硬的陶瓷涂层方法，所述超硬的陶瓷涂层方法包括以下步骤：
步骤一，获取待涂层处理的陶瓷坯体，并分别对所述待涂层处理的陶瓷坯体进行第一次加工处理、第二次加工处理以及上光的预处理操作；
步骤二，采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部陶瓷涂层，在室温下阴干后形成具有大的热膨胀系数、小弹性模量的陶瓷涂层；
步骤三，采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层，得到具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层；
步骤四，将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理，即制得共烧结的超硬的陶瓷制品。
进一步，所述超硬的陶瓷涂层由底部涂层和面部涂层构成。
进一步，所述步骤一中的陶瓷坯体的预处理包括：
(1)采用CNC机床上的粗磨轮对转动的待涂层处理的陶瓷坯体进行第一次加工处理，形成一次加工面；
(2)采用CNC机床上的树脂磨轮对转动的所述形成一次加工面的陶瓷坯体进行第二次加工处理，形成二次加工面；
(3)取下所述陶瓷坯体，对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理，即得到预处理后的陶瓷坯体。
进一步，所述对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理的方法为：采用羊毛轮对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理。
进一步，所述步骤二中的第一层底部涂层按照质量份数计，由白云石30～50份、氧化铝微粉20～40份、石英15～20份、烧滑石10～15份、粘结剂5～10份以及余量纯净水组成。
进一步，所述步骤二中的采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部涂层包括：
(1)分别称取白云石、氧化铝微粉、石英、烧滑石、粘结剂以及纯净水；
(2)将所述原料按比例加入纯净水后置于球磨机湿法粉碎球磨制得浆料；
(3)在陶瓷坯体的表面施加作为底部涂层的浆料，在室温下阴干后形成具有大的热膨胀系数、小弹性模量的陶瓷涂层。
进一步，所述步骤三中的第二层底部陶瓷涂层按照质量份数计，由氧化铝微粉30～40份、白云石20～30份、锂辉石15～20份、硼钙石10～15份、工业氧化锌8～15份、粘结剂8～10份以及余量纯净水组成。
进一步，所述步骤三中的采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层包括：
(1)按照质量份数配比分别称取氧化铝微粉、白云石、锂辉石、硼钙石、工业氧化锌、粘结剂以及纯净水；
(2)将所述原料按比例加入纯净水后置于球磨机湿法粉碎球磨制得浆料；
(3)在第一层底部陶瓷涂层的表面涂覆所述浆料，待所述浆料完全固化后，喷涂纳米改性聚脲涂层，在室温下阴干后形成第二层底部陶瓷涂层。
进一步，所述步骤四中的将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理包括：
(1)将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，得陶瓷制品；
(2)在常规生产抛光线采取合适的磨块，对所述陶瓷制品进行磨边、抛光，制得在磨抛后表面产生微孔的制品；
(3)对所述表面产生微孔的制品采用陶瓷抛光液按常规使用量进行常规工艺方式的加压磨抛，制得超硬的陶瓷制品。
进一步，所述加压磨抛方式是通过磨抛片在制品上的加压作用下通过高速旋转将陶瓷抛光液均匀涂覆并磨压嵌渗于陶瓷制品的表层内和表面。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的超硬的陶瓷涂层方法简单易行，原料价格低廉，易于工业化应用和推广，能够解决现有陶瓷涂层的处理方法附着性较差，硬度较低，易发生剥落，如果工艺设计和生产控制不当，容易造成环境污染，污水处理成本偏高的问题，使其生产加工更简便，生产成本更低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的超硬的陶瓷涂层方法流程图。
图2是本发明实施例提供的陶瓷坯体的预处理的方法流程图。
图3是本发明实施例提供的采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部涂层的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种超硬的陶瓷涂层方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的超硬的陶瓷涂层方法包括以下步骤：
S101，获取待涂层处理的陶瓷坯体，并分别对所述待涂层处理的陶瓷坯体进行第一次加工处理、第二次加工处理以及上光的预处理操作；
S102，采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部陶瓷涂层，在室温下阴干后形成具有大的热膨胀系数、小弹性模量的陶瓷涂层；
S103，采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层，得到具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层；
S104，将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理，即制得共烧结的超硬的陶瓷制品。
本发明实施例提供的超硬的陶瓷涂层由底部涂层和面部涂层构成。
如图2所示，本发明实施例提供的步骤S101中的陶瓷坯体的预处理包括：
S201，采用CNC机床上的粗磨轮对转动的待涂层处理的陶瓷坯体进行第一次加工处理，形成一次加工面；
S202，采用CNC机床上的树脂磨轮对转动的所述形成一次加工面的陶瓷坯体进行第二次加工处理，形成二次加工面；
S203，取下所述陶瓷坯体，对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理，即得到预处理后的陶瓷坯体。
本发明实施例提供的对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理的方法为：采用羊毛轮对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理。
本发明实施例提供的步骤S102中的第一层底部涂层按照质量份数计，由白云石30～50份、氧化铝微粉20～40份、石英15～20份、烧滑石10～15份、粘结剂5～10份以及余量纯净水组成。
如图3所示，本发明实施例提供的步骤S102中的采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部涂层包括：
S301，分别称取白云石、氧化铝微粉、石英、烧滑石、粘结剂以及纯净水；
S302，将所述原料按比例加入纯净水后置于球磨机湿法粉碎球磨制得浆料；
S303，在陶瓷坯体的表面施加作为底部涂层的浆料，在室温下阴干后形成具有大的热膨胀系数、小弹性模量的陶瓷涂层。
本发明实施例提供的步骤S103中的第二层底部陶瓷涂层按照质量份数计，由氧化铝微粉30～40份、白云石20～30份、锂辉石15～20份、硼钙石10～15份、工业氧化锌8～15份、粘结剂8～10份以及余量纯净水组成。
如图4所示，本发明实施例提供的步骤S103中的采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层包括：
S401，按照质量份数配比分别称取氧化铝微粉、白云石、锂辉石、硼钙石、工业氧化锌、粘结剂以及纯净水；
S402，将所述原料按比例加入纯净水后置于球磨机湿法粉碎球磨制得浆料；
S403，在第一层底部陶瓷涂层的表面涂覆所述浆料，待所述浆料完全固化后，喷涂纳米改性聚脲涂层，在室温下阴干后形成第二层底部陶瓷涂层。
如图5所示，本发明实施例提供的步骤S104中的将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理包括：
S501，将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，得陶瓷制品；
S502，在常规生产抛光线采取合适的磨块，对所述陶瓷制品进行磨边、抛光，制得在磨抛后表面产生微孔的制品；
S503，对所述表面产生微孔的制品采用陶瓷抛光液按常规使用量进行常规工艺方式的加压磨抛，制得超硬的陶瓷制品。
本发明实施例提供的加压磨抛方式是通过磨抛片在制品上的加压作用下通过高速旋转将陶瓷抛光液均匀涂覆并磨压嵌渗于陶瓷制品的表层内和表面。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述超硬的陶瓷涂层方法包括以下步骤：
步骤一，获取待涂层处理的陶瓷坯体，并分别对所述待涂层处理的陶瓷坯体进行第一次加工处理、第二次加工处理以及上光的预处理操作；
步骤二，采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部陶瓷涂层，在室温下阴干后形成具有大的热膨胀系数、小弹性模量的陶瓷涂层；
步骤三，采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层，得到具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层；
步骤四，将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理，即制得共烧结的超硬的陶瓷制品。
2.如权利要求1所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述超硬的陶瓷涂层由底部涂层和面部涂层构成。
3.如权利要求1所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述步骤一中的陶瓷坯体的预处理包括：
(1)采用CNC机床上的粗磨轮对转动的待涂层处理的陶瓷坯体进行第一次加工处理，形成一次加工面；
(2)采用CNC机床上的树脂磨轮对转动的所述形成一次加工面的陶瓷坯体进行第二次加工处理，形成二次加工面；
(3)取下所述陶瓷坯体，对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理，即得到预处理后的陶瓷坯体。
4.如权利要求3所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理的方法为：采用羊毛轮对所述陶瓷坯体的二次加工面进行上光处理。
5.如权利要求1所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述步骤二中的第一层底部涂层按照质量份数计，由白云石30～50份、氧化铝微粉20～40份、石英15～20份、烧滑石10～15份、粘结剂5～10份以及余量纯净水组成。
6.如权利要求1所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述步骤二中的采用等离子喷涂的方法在陶瓷坯体表面制备第一层底部涂层包括：
(1)分别称取白云石、氧化铝微粉、石英、烧滑石、粘结剂以及纯净水；
(2)将所述原料按比例加入纯净水后置于球磨机湿法粉碎球磨制得浆料；
(3)在陶瓷坯体的表面施加作为底部涂层的浆料，在室温下阴干后形成具有大的热膨胀系数、小弹性模量的陶瓷涂层。
7.如权利要求1所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述步骤三中的第二层底部陶瓷涂层按照质量份数计，由氧化铝微粉30～40份、白云石20～30份、锂辉石15～20份、硼钙石10～15份、工业氧化锌8～15份、粘结剂8～10份以及余量纯净水组成。
8.如权利要求1所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述步骤三中的采用喷刷和烧结的方法在第一层底部陶瓷涂层的表面制备纳米改性的第二层底部陶瓷涂层包括：
(1)按照质量份数配比分别称取氧化铝微粉、白云石、锂辉石、硼钙石、工业氧化锌、粘结剂以及纯净水；
(2)将所述原料按比例加入纯净水后置于球磨机湿法粉碎球磨制得浆料；
(3)在第一层底部陶瓷涂层的表面涂覆所述浆料，待所述浆料完全固化后，喷涂纳米改性聚脲涂层，在室温下阴干后形成第二层底部陶瓷涂层。
9.如权利要求1所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述步骤四中的将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，自然冷却至室温后，进行加压磨抛处理包括：
(1)将所述具有梯度涂层的超硬的陶瓷涂层进行烧结处理，得陶瓷制品；
(2)在常规生产抛光线采取合适的磨块，对所述陶瓷制品进行磨边、抛光，制得在磨抛后表面产生微孔的制品；
(3)对所述表面产生微孔的制品采用陶瓷抛光液按常规使用量进行常规工艺方式的加压磨抛，制得超硬的陶瓷制品。
10.如权利要求9所述的超硬的陶瓷涂层方法，其特征在于，所述加压磨抛方式是通过磨抛片在制品上的加压作用下通过高速旋转将陶瓷抛光液均匀涂覆并磨压嵌渗于陶瓷制品的表层内和表面。
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