[发明专利]一种BaTiO3智能涂层的制备方法和BaTiO3智能涂层

说明书

技术领域

本发明涉及表面涂层技术领域，更具体地说，涉及一种BaTiO₃智能涂层的制备方法和BaTiO₃智能涂层。 

背景技术

为了提高零件表面的耐磨性，通常在零件的表面制备一涂层。现有零件表面上的涂层在服役时，若其动态损伤无法感知，则无法掌控涂层的磨损状态。 

当前的涂层疲劳磨损试验多以震动、摩擦系数、温度等因素的变化作为评估涂层磨损状态的判断依据。当选定判断因素的实际值超过了预设的门槛值，则说明涂层失效，然后对失效件进行断口分析，通过经验或经典理论反向推断出失效机理。但是这种以“事后判断”为主的失效行为与机理研究，不能判断涂层的临界失效状态，故无法建立可动态监测并控制涂层失效的掌控机制。 

由于智能传感元件可以实时监控涂层的磨损状态，因此，在涂层中嵌入智能传感单元便成了人们的首选。 

当前常用的一种智能传感单元是压电传感器，所述压电传感器是利用压电材料的压电效应制备的。在压电传感器在应用到机械设备的过程中，需要将压电传感器粘贴到设备（或零件）上。 

但是，由于一些机械设备的结构复杂或工作环境恶劣，使得所述压电传感器与设备间的结合度差，造成了压电传感器的检测精度差，甚至脱落的问题。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种BaTiO₃智能涂层的制备方法和BaTiO₃智能涂层，该BaTiO₃智能涂层的方法能够极大地提高传感器与设备基底间的结合强度，进而避免压电传感器的检测精度差，甚至脱落的问题。。 

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 

一种BaTiO₃智能涂层的制备方法，包括： 

在一基底表面上形成BaTiO₃陶瓷涂层； 

对所述BaTiO₃陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO₃陶瓷涂层具有压电效应。 

优选的，所述在一基底表面上形成BaTiO₃陶瓷涂层，包括： 

通过超音速等离子喷涂工艺在所述基底表面上形成BaTiO₃陶瓷涂层。 

优选的，所述超音速等离子喷涂工艺的喷涂电压为110V～130V，喷涂电流为430A～450A，喷涂功率为45kW～65kW喷涂距离为90mm～110mm。 

优选的，对所述BaTiO₃陶瓷涂层进行极化处理，包括： 

将所述BaTiO₃陶瓷涂层放入极化电场中，在100℃～180℃的范围内对所述BaTiO₃陶瓷涂层极化处理，持续15min～30min。 

优选的，所述方法还包括： 

在所述BaTiO₃陶瓷涂层表面上形成第一电极，所述基底为第二电极，所述第一电极和第二电极构成所述BaTiO₃智能涂层的电流导出电极； 

将所述BaTiO₃陶瓷涂层烘干。 

优选的，在一基底表面上形成BaTiO₃陶瓷涂层之前，还包括： 

对所述基底表面进行预处理，得到粗糙的基底表面。 

优选的，所述预处理包括： 

采用喷砂工艺处理所述基底表面。 

优选的，所述喷砂工艺包括： 

以棕刚玉为砂料，喷砂气压为0.5MPa～1MPa，喷砂角度为30°～60°，喷砂距离为130mm～160mm。 

一种BaTiO₃智能涂层，包括： 

基底，所述基底为任意形状的基底； 

BaTiO₃陶瓷涂层，所述BaTiO₃涂层覆盖在所述基底表面上。 

优选的，所述BaTiO₃智能涂层还包括： 

第一电极，所述第一电极设置在所述BaTiO₃陶瓷涂层表面上。