[发明专利]金属材料表面高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀层工艺无效
申请号: | 201010145766.0 | 申请日: | 2010-04-14 |
公开(公告)号: | CN101818370A | 公开(公告)日: | 2010-09-01 |
发明(设计)人: | 杨宇 | 申请(专利权)人: | 杨宇 |
主分类号: | C25D5/06 | 分类号: | C25D5/06;C25D3/56;C25D5/34;C23C18/36 |
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地址: | 233000 安徽省蚌*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 金属材料 表面 高温 耐磨 纳米 氧化锆 陶瓷 镀层 工艺 | ||
技术领域
本发明属于陶瓷材料。具体地说是一种金属材料表面高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀层工艺。
背景技术
氧化锆陶瓷具有高韧性、高抗弯强度、高耐磨性等优点。被广泛应用于感应加热管、耐火材料、发热元件。氧化锆陶瓷做为金属材料表面的热障涂层已使用了多年,已有技术氧化锆陶瓷—金属梯度复合涂层的成分沿涂层厚度方向呈梯度分布。有基体到涂层表面,涂层组织逐渐由NiCrAlY基的复合结构向以ZrO2基的复合结构过渡,形成一种无宏观界面连续变化的组织结构,涂层密度随ZrO2组元的升高呈线性降低。与双层涂层相比,成分梯度能够缓和涂层在形成和使用过程中的热应力,使涂层与基体的结合强度和抗热震性能得到显著提高。梯度涂层具有良好的性能,是航空发动机等的有效热保护材料。但是现有技术氧化锆涂层的耐磨损性能不理想,影响了金属构件的寿命。因此发明一种金属材料表面高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀层工艺是十分重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属材料表面高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀层工艺。
本发明的目的是这样实现的:
金属材料表面高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀层工艺,步骤如下:
(1)制备高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀液;
(2)除去金属材料表面油污;
(3)金属材料的化学预镀;
(4)将高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀液电刷镀在金属材料表面。
高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀液的重量组分为:
氯化镍 20-50份 次亚磷酸钠 8-12份
柠檬酸三钠 80-100份 氯化铵 40-50份
氢氧化铵 80-100份 氧化锆 15-20份
去离子水 1000份;
高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀液的制备方法为:
A、用蒸馏水清洗制备高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀液的容器;
B、准确称取次亚磷酸钠、柠檬酸三钠置入容器中,去离子水溶解;
C、准确称取氯化镍、氯化铵置入容器中,去离子水溶解;
D、将氢氧化铵加入步骤B容器中;
E、将步骤C溶液加入B容器中;
F、将步骤B、C、余量去离子水加入步骤D溶液中;
G、准确称取粒径40纳米的氧化锆粉,加入步骤D溶液中;
H、将步骤D溶液放入磁力搅拌机搅拌20分钟,超声波震荡30分钟,高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀液制成。
金属材料表面高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀层工艺,化学预镀液重量组成为已有技术:
硫酸镍 25-50份 次亚磷酸钠 25-50份
柠檬酸铵 50-100份 去离子水 1000份。
本发明的要点是:
使用粒径40纳米的氧化锆粉配制高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀液,用电刷镀将氧化锆镀在金属材料表面。由于氧化锆陶瓷的高温耐磨性,使得氧化锆镀层金属材料制成的部件,在高温条件下,耐磨性能增强,大大延长了部件寿命,提高了工作效率。
本发明金属材料表面高温耐磨纳米氧化锆陶瓷镀层工艺是按如下步骤实施的:
用160W超声波清洗基材10min→75℃水浴加热脱脂3min→热水清洗20s→冷水清洗10s→活化50s→冷水清洗10s→80℃水浴化学预镀Ni 3min→冷水清洗10s→无水乙醇清洗→烘干→电刷镀Ni-P纳米ZrO2 25min→热水清洗30s→450℃热处理1h。
本发明的清洗除油配方是:NaOH 50-70g/L、Na2CO3 20-30g/L、Na3PO4 30-40g/L、Na2SiO3 5-10g/L、去离子水1L。
本发明的化学预镀液配方是:NiSO4·6H2O 25-30g/L、NaH2P2O225-30g/L、(NH4)3C6H5O7·H2O 50-70g/L、去离子水1L。
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