CN116949385A - 一种纳米陶瓷复合涂层及其在纺丝生产线用辊筒类部件表面中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种纳米陶瓷复合涂层及其在纺丝生产线用辊筒类部件表面中的应用，属于材料表面强化技术领域。本发明的纳米陶瓷复合涂层由过渡层和面层组成，所述过渡层为镍基合金，厚度为20‑150μm，所述面层为Al2O3‑TiO2纳米陶瓷复合涂层，厚度为200‑500μm，面层孔隙率＜2％，该纳米陶瓷复合涂层等离子喷涂到纺丝生产线用辊筒类部件表面，实现化纺丝生产线用辊筒类部件的表面强化，使其具备更高的抗腐蚀性能和更好的强韧性。
Description
技术领域
本发明属于材料表面强化技术领域，尤其涉及一种纳米陶瓷复合涂层及其在纺丝生产线用辊筒类部件表面中的应用。
背景技术
在化纤纤维纺丝领域中，譬如芳纶生产线，采用干喷湿纺的纺丝方法经喷丝头喷出后，在特殊的凝固装置中以稀硫酸为凝固浴凝固成型为纤维丝束，再经过洗涤、中和、烘干、拉伸或定型，然后上油卷绕形成成品纤维。这样丝线上附着的硫酸就会粘覆在水洗辊、烘干辊表面，高腐蚀性的溶液将水洗辊表面造成严重的腐蚀。同时由于水洗机高速旋转，丝线与水洗辊表面形成了一定的摩擦，久而久之，水洗辊等辊轴表面因磨损形成了一条条沟槽，进而破坏了表面的原有涂层。另外，烘干机上的烘干辊同时还要承受300℃左右的工作高温。经一段时期以后，各种辊筒类部件涂层常有剥落、破损、缺口、裂纹等缺陷。从而导致断头和毛丝的频繁出现，严重影响了纤维的质量和设备的开位率。
行业常规陶瓷涂层使用寿命大约是3-6个月(根据实际开机工作时间)，每年需要喷涂2-3次左右，在整个生产线上，如果有个别槽辊或者水洗辊出现了涂层脱落，就会造成整条生产线停机，大大影响生产技术，降低了生产效率。因此，如何对化纤纤维纺丝生产线用辊筒类部件进行表面强化是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种纳米陶瓷复合涂层及其在纺丝生产线用辊筒类部件表面中的应用。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提出了一种纳米陶瓷复合涂层，所述纳米陶瓷复合涂层由过渡层和面层组成，所述过渡层为镍基合金涂层，厚度为20-150μm，所述面层为Al2O3-TiO2纳米陶瓷复合涂层，厚度为200-500μm，面层孔隙率＜2％。
进一步地，所述Al2O3-TiO2纳米陶瓷复合涂层原料由质量比为97:3-60:4的纳米Al2O3、纳米TiO2粉末组成。
进一步地，所述纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末的制备方法包括以下步骤：按所述质量比称取纳米Al2O3和纳米TiO2，与纳米改性剂混合均匀，湿法球磨，得到黏稠浆料，之后喷雾造粒，得到球状颗粒，将所述球状颗粒在800-1200℃下松装烧结，保温10min，并进行等离子处理，得到粒径＜90μm的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末。
更进一步地，所述纳米改性剂为PVA溶液，作用为防止纳米Al2O3和纳米TiO2颗粒重新形成大颗粒团聚粉末。
更进一步地，所述湿法球磨以水为分散剂，水的加入量与纳米Al2O3和纳米TiO2的质量比为250mL∶1kg，加入水后使用磁力搅拌机对料浆进行搅拌，至粉粉末全部溶解没有悬浮时停止搅拌，静置12h之后球磨2h，使纳米颗粒和纳米改性剂均匀混合。
更进一步地，喷雾造粒得到的球状颗粒粒径大小为5-90μm，具有很好的球状形貌和适合于等离子喷涂的粒径大小。但是其微观结构不够致密，内部纳米粉末之间只是依靠黏结剂的作用黏结在一起，因此，本发明对喷雾造粒后得到的球状颗粒进行松装烧结，以提高粉末的致密度和强度。
更进一步地，松装烧结的温度为800-1200℃，松装烧结过程主要有以下几个阶段：(1)残余水分的蒸发；(2)纳米改性剂的分解；(3)纳米晶粒之间发生连结。此温度条件下既能去球状颗粒中的纳米改性剂，又能使组成大颗粒的纳米颗粒之间产生一定强度的连接，可以有效提高粉末的松装密度和流动性，从而提高喷涂质量。烧结温度过高时，细小的纳米颗粒会发生合并，形成大颗粒，并且大颗粒之间发生连结，在烧结温度达到1200℃时Al2O3能够完全转化。而当烧结温度在1300℃时，烧结后的团聚粉末晶粒异常长大，许多纳米粒子出现合并生长的现象。因此，作为优选，松装烧结的烧结温度为1200℃，保温时间为10min。
本发明还提出了所述的纳米陶瓷复合涂层在在纺丝生产线用辊筒类部件表面中的应用。
本发明还提出了一种强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，过渡层粉末和面层粉末依次等离子喷涂到纺丝生产线用辊筒类部件表面，在纺丝生产线用辊筒类部件表面形成纳米陶瓷复合涂层，实现对化纤纺丝生产线用辊筒类部件表面的强化。
进一步地，还包括对纺丝生产线用辊筒类部件的表面进行检查、清理并进行喷砂处理，使筒体表面粗糙度达到Ra在3-5μm，之后进行预热处理的步骤。
更进一步地，在纺丝生产线用辊筒类部件表面制备纳米陶瓷复合涂层后，还可包括在纳米陶瓷复合涂层外部涂覆封孔剂的步骤，以提高表面的封闭性，提高防腐保护效果。
更进一步地，对纺丝生产线用辊筒类部件的表面进行检查具体为按要求进行外观检查，确认腐蚀状况，测量外形尺寸决定是否进行尺寸上的修复、清理表面腐蚀产物及腐蚀沟槽等，保证基体表面平整。
更进一步地，所述预热处理为采用大气等离子火焰(未送粉状态)对基体进行预热处理1-2次。
更进一步地，所述等离子喷涂过程在保护气氛下进行，所述保护气为氩气和氢气。
更进一步地，所述等离子喷涂过程中的载气流量为2-5NLPM，送粉量为30-80g/min，喷涂距离为120-180mm。通过调节氩气和氢气的流量改变焰流的温度和速度，通过调节载气的气体流量将粉末送至火焰的中心。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
(1)本发明通过在纺丝生产线用辊筒类部件表面制备纳米陶瓷复合涂层，实现化纤纺丝生产线用辊筒类部件的表面强化，使其具备更高的抗腐蚀性能和更好的强韧性。
(2)本发明制备的纳米陶瓷复合涂层与常规涂层极易形成不同的微裂纹，在纳米陶瓷复合涂层中取而代之的是一定量的微孔，并且纳米陶瓷复合涂层中面层的孔隙率(＜2％)大大低于常规陶瓷涂层的孔隙率(3％)。纳米喂料在沉积铺展过程中产生的应力容易得到释放，从而可以使涂层保持较高的强韧性，并且该纳米陶瓷复合涂层中没有明显的层片状结构，呈现非常典型的双模态组织—熔凝组织和网状组织，这两种组织紧密地结合，界面不明显，这种组织特征决定了其具有更高的强度和韧性。在纳米涂层中，裂纹沿着纳米材料内部扩展，当遇到三维网状组织发生偏转或中止，施加于涂层的应力可通过正常方式形成的微裂纹予以缓解，当这些裂纹扩展很远或与其它裂纹连接前就已被钝化，使其耐蚀性得到了极大提高。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末的制备流程图；
图2为实施例1所用未修复的芳纶生产线用辊筒类部件的照片；
图3为实施例1涂覆有纳米陶瓷复合涂层的芳纶生产线用辊筒类部件的照片；
图4为实施例1步骤(1)中原料纳米TiO2在25000倍下的SEM图；
图5为实施例1步骤(1)中原料纳米TiO2在15000倍下的SEM图；
图6为实施例1步骤(1)中原料纳米TiO2另一部位在25000倍下的SEM图；
图7为实施例1步骤(1)中原料纳米TiO2在50000倍下的SEM图；
图8为实施例1步骤(1)中制备的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末在25000倍下的SEM图；
图9为实施例1步骤(1)中制备的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末在15000倍下的SEM图；
图10为实施例1步骤(1)中制备的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末另一部位在25000倍下的SEM图；
图11为实施例1步骤(1)中制备的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末在50000倍下的SEM图；
图12为实施例1涂层的金相组织图(200倍)；
图13为实施例1涂层的金相组织图(500倍)；
图14为实施例2涂层的金相组织图(200倍)；
图15为实施例2涂层的金相组织图(500倍)；
图16为YZ100013A(实施例1)和YZ100013B(实施例2)的动电位极化曲线图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明提出了一种纳米陶瓷复合涂层，所述纳米陶瓷复合涂层由过渡层和面层组成，所述过渡层为镍基合金涂层，厚度为20-150μm，所述面层为Al2O3-TiO2纳米陶瓷复合涂层，厚度为200-500μm，面层孔隙率＜2％。过渡层和面层的厚度具体可根据防护的要求对厚度进行控制，形成对应所需厚度的保护结构。
本发明所述镍基合金涂层原料为本领域常规镍基合金所用原料即可，在本发明实施例中，所述镍基合金涂层原料通过市售购买得到。
本发明所述Al2O3-TiO2纳米陶瓷复合涂层原料由质量比为97:3-60:4的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末组成，在本发明实施例中，更优选的，所述Al2O3-TiO2纳米陶瓷复合涂层原料由质量比为87:13的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末组成。
在本发明实施例中，所述纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末的制备方法流程图见图1，具体包括以下步骤：按所述质量比称取纳米Al2O3和纳米TiO2，与纳米改性剂混合均匀，湿法球磨，得到黏稠浆料，之后喷雾造粒，干燥后得到球状颗粒，将所述球状颗粒在800-1200℃下松装烧结，保温10min，并进行等离子处理，得到粒径＜90μm的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末。
更优选地，所述纳米改性剂为PVA溶液，作用为防止纳米Al2O3和纳米TiO2颗粒重新形成大颗粒团聚粉末。
更优选地，所述湿法球磨以水为分散剂，水的加入量与纳米Al2O3和纳米TiO2的质量比为250mL∶1kg，加入水后使用磁力搅拌机对料浆进行搅拌，至粉粉末全部溶解没有悬浮时停止搅拌，静置12h之后球磨2h，使纳米颗粒和纳米改性剂均匀混合。
更优选地，喷雾造粒得到的球状颗粒粒径大小为5-90μm，具有很好的球状形貌和适合于等离子喷涂的粒径大小。但是其微观结构不够致密，内部纳米粉末之间只是依靠黏结剂的作用黏结在一起，因此，对喷雾造粒后得到的球状颗粒进行松装烧结，以提高粉末的致密度和强度。
更优选地，松装烧结的温度为800-1200℃，松装烧结过程主要有以下几个阶段：(1)残余水分的蒸发；(2)纳米改性剂的分解；(3)纳米晶粒之间发生连结。此温度条件下既能去除球状颗粒中的纳米改性剂，又能使组成大颗粒的纳米颗粒之间产生一定强度的连接，可以有效提高粉末的松装密度和流动性，从而提高喷涂质量。烧结温度过高时，细小的纳米颗粒会发生合并，形成大颗粒，并且大颗粒之间发生连结，在烧结温度达到1200℃时Al2O3能够完全转化。而当烧结温度在1300℃时，烧结后的团聚粉末晶粒异常长大，许多纳米粒子出现合并生长的现象。因此，作为优选，松装烧结的烧结温度为1200℃，保温时间为10min。
本发明还提出了所述的纳米陶瓷复合涂层在在纺丝生产线用辊筒类部件表面中的应用。
本发明还提出了一种强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，过渡层粉末和面层粉末依次等离子喷涂到纺丝生产线用辊筒类部件表面，在纺丝生产线用辊筒类部件表面形成纳米陶瓷复合涂层，实现对化纤纺丝生产线用辊筒类部件表面的强化。
进一步地，还包括对纺丝生产线用辊筒类部件的表面进行检查、清理并进行喷砂处理，使筒体表面粗糙度达到Ra在3-5μm，之后进行预热处理的步骤。
在本发明实施例中，在纺丝生产线用辊筒类部件表面制备纳米陶瓷复合涂层后，还可包括在纳米陶瓷复合涂层外部涂覆封孔剂的步骤，以提高表面的封闭性，提高防腐保护效果。
在本发明实施例中，对纺丝生产线用辊筒类部件的表面进行检查具体为按要求进行外观检查，确认腐蚀状况，测量外形尺寸决定是否进行尺寸上的修复、清理表面腐蚀产物及腐蚀沟槽等，保证基体表面平整，此步骤为本领域常规技术手段，不再做过多赘述。
在本发明实施例中，所述预热处理为采用大气等离子火焰(未送粉状态)对基体进行预热处理1-2次，目的是降低层间温度差，减小热应力。
在本发明实施例中，所述等离子喷涂过程在保护气氛下进行，保护气由氩气和氢气组成。
在本发明实施例中，所述等离子喷涂技术的载气流量为2-5NLPM，送粉量为30-80g/min，喷涂距离为120-180mm。通过调节氩气和氢气的流量改变焰流的温度和速度，通过调节载气的气体流量将粉末送至火焰的中心。
本发明实施例所用各原料均为通过市售购买得到。
以下通过实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
修复工件：芳纶生产线用辊筒类部件(见图2，型号：φ215mm×320mm)
基材：316L不锈钢
一种强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，包括以下步骤：
(1)喷涂粉末的准备
a.过渡层-镍基合金喷涂粉末的准备：市售镍基合金用原料作为喷涂粉末；
b.纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末的制备：按质量比为87:13称取粒径为10nm-30nm的纳米Al2O3和纳米TiO2，之后按照料液比为1:4与PVA溶液混合均匀，以水为分散剂，水的加入量与纳米Al2O3和纳米TiO2的质量比为250mL∶1kg，加入水后使用磁力搅拌机对料浆进行搅拌，至粉末全部溶解没有悬浮时停止搅拌，静置12h之后湿法球磨2h，得到黏稠浆料，之后喷雾造粒，干燥后得到粒径为5-90μm的球状颗粒，将球状颗粒在1200℃下松装烧结，保温10min，并进行等离子处理，得到粒径＜90μm的喷涂粉末；
(2)将芳纶生产线用辊筒类部件的表面进行检查，具体为按要求进行外观检查，确认腐蚀状况，测量外形尺寸决定是否进行尺寸上的修复、清理表面腐蚀产物及腐蚀沟槽等，保证基体表面平整，进行喷砂处理，将筒体表面进行毛化处理，使筒体表面粗糙度达到Ra在3-5μm；
(3)采用大气等离子火焰(未送粉状态)对基体进行预热处理1次，使基体温度达到25℃，从而降低层间温度差，减小热应力；
(4)将过渡层和面层喷涂粉末采用等离子喷涂技术依次喷涂至经预热处理后的芳纶生产线用辊筒类部件的表面，等离子喷涂技术的载气流量为4NLPM，送粉量为60g/min，喷涂距离为150mm，喷涂过程中用红外测温装置全程观测基体表面温度，通过调整单次点火喷涂时间，保证整个喷涂过程，辊筒类部件表面温度不超过150℃，喷涂前需进行预试验，以确定单位时间内的喷涂厚度，从而控制过渡层厚度为100μm，面层厚度为400μm，实现对化纺丝生产线用辊筒类部件表面的强化，喷涂由纳米陶瓷复合涂层芳纶生产线用辊筒类部件的图片见图3，实施例1制备的产品记作YZ100013A。
步骤(1)中原料纳米TiO2的SEM图见图4-图7，其中图4和图6为不同部位25000倍下的组织形貌，图5为15000倍下的组织形貌，图7为50000倍下的组织形貌；步骤(1)中制备的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末的SEM图见图8-图11，其中，图8和图10为不同部位25000倍下的组织形貌，图9为15000倍下的组织形貌，图11为50000倍下的组织形貌。对比图4-图11可以看出，原料纳米TiO2粉末为圆柱状颗粒，形貌均一，纳米颗粒出现团聚现象，排列较为疏松，经过球磨、烧结处理后的喷涂粉末团聚良好，颗粒尺寸在10μm到50μm之间，粉末颗粒大部分为球形，表面形貌趋于均匀。
实施例2
修复工件：芳纶生产线用辊筒类部件(型号：φ215mm×320mm)
基材：316L不锈钢
一种强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，包括以下步骤：
(1)喷涂粉末的准备
a.过渡层-镍基合金喷涂粉末的准备：市售镍基合金用原料作为喷涂粉末；
b.纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末的制备：按质量比为87:13称取粒径为10nm-30nm左右的纳米Al2O3和纳米TiO2，之后按照料液比为1:4与PVA溶液混合均匀，以水为分散剂，水的加入量与纳米Al2O3和纳米TiO2的质量比为250mL∶1kg，加入水后使用磁力搅拌机对料浆进行搅拌，至粉末全部溶解没有悬浮时停止搅拌，静置12h之后湿法球磨2h，得到黏稠浆料，之后喷雾造粒，干燥后得到粒径为5-90μm的球状颗粒，将球状颗粒在1000℃下松装烧结，保温10min，并进行等离子处理，得到粒径＜90μm的喷涂粉末。
(2)将芳纶生产线用辊筒类部件的表面进行检查具体为按要求进行外观检查，确认腐蚀状况，测量外形尺寸决定是否进行尺寸上的修复、清理表面腐蚀产物及腐蚀沟槽等，保证基体表面平整，进行喷砂处理，将筒体表面进行毛化处理，使筒体表面粗糙度达到Ra在3-5μm；
(3)采用大气等离子火焰(未送粉状态)对基体进行预热处理2次，使基体温度达到60℃，从而降低层间温度差，减小热应力；
(4)将过渡层和面层喷涂粉末采用等离子喷涂技术依次喷涂至经预热处理后的芳纶生产线用辊筒类部件的表面，等离子喷涂技术的载气流量为5NLPM，送粉量为80g/min，喷涂距离为120mm，喷涂过程中用红外测温装置全程观测基体表面温度，通过调整单次点火喷涂时间，保证整个喷涂过程，辊筒类部件表面温度不超过150℃，喷涂前需进行预试验，以确定单位时间内的喷涂厚度，从而控制过渡层厚度为20μm，面层厚度为500μm，实现对化纺丝生产线用辊筒类部件表面的强化。
实施例2制备的产品记作YZ100013B。
对比例1
使用市售美科130涂层对化纺丝生产线用辊筒类部件进行表面的强化，喷涂厚度根据产品说明书进行。
性能测试
一、孔隙率
使用孔隙率测试仪测定实施例1-2以及对比例1强化后的纺丝生产线用辊筒类部件的孔隙率，结果见表1。
表1实施例与对比例试件孔隙率
| 孔隙率/％ | |
| 面层 | |
| 实施例1 | 1.5 |
| 实施例2 | 1.9 |
| 对比例1 | 3 |
由表1可以看出，实施例1和2制备的纳米化氧化铝钛复合陶瓷涂层孔隙率远低于市场上常规使用的氧化铝钛粉末制备的涂层，孔隙率降低意味着耐蚀性能大大提高。
二、硬度
根据ASTM E384-17测试标准测定实施例1-2以及对比例1强化后的纺丝生产线用辊筒类部件的硬度，结果见表2。
表2实施例与对比例试件硬度测试结果
| 硬度/HV0.3 | |
| 实施例1 | 865 |
| 实施例2 | 760 |
| 对比例1 | 832 |
由表2可以看出，纳米化氧化铝钛复合陶瓷涂层(实施例1和2)的硬度高于市场上常规使用的氧化铝钛陶瓷粉末制备的涂层(对比例1)硬度，耐磨性得到提高。
三、结合力
根据ASTM C633-13测试标准测定实施例1-2以及对比例1强化后的纺丝生产线用辊筒类部件的硬度，结果见表3。
表3实施例与对比例试件结合强度测试结果
| 结合强度/MPa | |
| 实施例1 | 34.7 |
| 实施例2 | 37.8 |
| 对比例1 | 25.0 |
由表3可以看出，实施例1和2制备的纳米化氧化铝钛复合陶瓷涂层的结合力高于市场上常规使用的氧化铝钛陶瓷粉末(对比例1)制备的涂层结合力。
四、中性盐雾试验
对实施例1-2强化后的纺丝生产线用辊筒类部件根据GJB 150.11A-2009进行96小时中性盐雾试验，结果表明实施例1-2处理的涂层表面无锈蚀，通过试验考核，原因可能在于纳米陶瓷复合涂层自身的耐腐蚀特性、涂层孔洞的无贯通性和低孔隙率使其具有较高耐蚀性能。
五、金相组织
在金相显微镜下测定实施例1和实施例2涂层的金相组织，实施例1纳米涂层的金相组织图见图12-13，其中，图12为实施例1涂层的金相组织图(200倍)，图13为实施例1涂层的金相组织图(500倍)，图14为实施例2涂层的金相组织图(200倍)，图15为实施例2涂层的金相组织图(500倍)。由形貌图可以看出，实施例1和2在纳米涂层中存在一定量的微孔，这也说明纳米喂料在沉积铺展过程中产生的应力容易得到释放，显然，微孔相对于微裂纹可以使涂层保持较高的强韧性。
六、电化学腐蚀
PDP测试方法：当电极在3.5wt％NaCl溶液中浸泡时，电极与溶液之间会形成电位。当系统中有外加电流时，电流方向会导致电极发生阳极极化或阳化。
当该电极电路断开时，净电流i阴＝i阳＝0达到稳态，此时的外加电流称为自腐蚀电流密度，是判断材料耐蚀性能的一个重要参数。可以通过阴极与阳极极化的塔菲尔直线的交点求得，腐蚀电流密度越小说明样品的耐蚀性越好。
利用PDP测试方法测定YZ100013A(实施例1)和YZ100013B(实施例2)的电化学腐蚀性能，动电位极化曲线见图16，由图16可以看出，YZ100013A的腐蚀电位为-0.91V，YZ100013B的腐蚀电位为-0.99V，可见YZ100013A的腐蚀电位更正，而其两者的自腐蚀电流密度相近，YZ100013A耐腐蚀性能更为优异。
本发明得到的纳米陶瓷复合涂层结构中没有明显的层片状结构，呈现非常典型的双模态组织—熔凝组织和网状组织。两种组织紧密地结合，界面不明显。这种组织特征决定了其具有更高的强度和韧性。在纳米涂层中，裂纹沿着纳米材料内部扩展，当遇到三维网状组织发生偏转或中止。施加于涂层的应力可通过正常方式形成的微裂纹予以缓解，当这些裂纹扩展很远或与其它裂纹连接前就已被钝化了。这就是纳米陶瓷涂层性能更加优异的原因。
以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种纳米陶瓷复合涂层，其特征在于，所述纳米陶瓷复合涂层由过渡层和面层组成，所述过渡层为镍基合金涂层，厚度为20-150μm，所述面层为Al2O3-TiO2纳米陶瓷复合涂层，厚度为200-500μm，面层孔隙率＜2％。
2.根据权利要求1所述的纳米陶瓷复合涂层，其特征在于，所述Al2O3-TiO2纳米陶瓷复合涂层原料由质量比为97:3-60:40的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末组成。
3.根据权利要求2所述的纳米陶瓷复合涂层，其特征在于，所述纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末的制备方法包括以下步骤：按所述质量比称取纳米Al2O3和纳米TiO2，与纳米改性剂混合均匀，湿法球磨，得到黏稠浆料，之后喷雾造粒，得到球状颗粒，将所述球状颗粒在800-1200℃下松装烧结，并进行等离子处理，得到粒径＜90μm的纳米Al2O3、纳米TiO2喷涂粉末。
4.如权利要求1-3任一项所述的纳米陶瓷复合涂层在在纺丝生产线用辊筒类部件表面中的应用。
5.一种强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，其特征在于，将权利要求1-3任一项中所述的过渡层粉末和面层粉末依次等离子喷涂到纺丝生产线用辊筒类部件表面，在纺丝生产线用辊筒类部件表面形成纳米陶瓷复合涂层。
6.根据权利要求5所述的强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，其特征在于，还包括对纺丝生产线用辊筒类部件的表面进行检查、清理并进行喷砂处理，之后进行预热处理的步骤。
7.根据权利要求5所述的强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，其特征在于，所述等离子喷涂过程在保护气氛下进行，所述保护气为氩气和氢气。
8.根据权利要求5所述的强化纺丝生产线用辊筒类部件表面的方法，其特征在于，所述等离子喷涂过程中的载气流量为2-5NLPM，送粉量为30-80g/min，喷涂距离为120-180mm。
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