[发明专利]一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料，所述金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料由金属基体、金属基体表面过渡层、中间增强层和外层表面涂层构成；所述金属基体由两种或两种以上的金属粉末制成；所述金属基体表面过渡层由氟化铜、碳化硼和锌粉制成；所述中间增强层由二氧化钛和氧化铝制成；所述外层表面涂层由珐琅制成。本发明提出的一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化的作用，能够有效的保护金属基体不受大气氧化、酸碱腐蚀及其他外部损害，其制备方法科学、简单，所得的制品表面涂层致密度好，韧性高，界面干净、牢固，且不会产生气泡和夹杂，可广泛应用于金属表面涂层领域，值得推广。

技术领域

本发明涉及涂层技术领域，尤其涉及一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料及其制备方法。

背景技术

涂层是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了起防护、绝缘、装饰等作用而涂布于金属、织物、塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。现代工业需要工件能够在高温、腐蚀等严苛工况下进行工作，因此对于工件材料的要求也越来越高，同时在工件的施工关键部位实施涂层保护，可有效的保护工件，从而节约生产成本。目前市面上现有的涂层材料按功能性不同可分为耐磨损涂层材料、耐热抗氧化涂层材料、抗大气和浸渍腐蚀涂层材料、电导和电阻涂层材料、恢复尺寸涂层材料、机械部件间隙控制涂层材料和耐化学腐蚀涂层材料。现有技术中所用涂层材料涂布的涂层，易产生气泡和和夹杂，因此很难获得干净、牢固的界面，所获得的涂层致密度和韧性不高，容易出现开裂、翘曲和脱落等问题。随着现代工业化的飞速发展，迫切需要高性能的保护金属基体的涂层复合材料。基于上述陈述，本发明提出了一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料及其制备方法。

一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料，所述金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料由金属基体、金属基体表面过渡层、中间增强层和外层表面涂层构成；所述金属基体由两种或两种以上的金属粉末制成；所述金属基体表面过渡层由46～67%的氟化铜、15～30%碳化硼和20～40%的锌粉制成；所述中间增强层由50～70%的二氧化钛和30～60%的氧化铝制成；所述外层表面涂层由珐琅制成。

优选的，所述金属基体表面过渡层由52%的氟化铜、24%碳化硼和34%的锌粉制成。

优选的，所述中间增强层由58%的二氧化钛和42%的氧化铝制成。

优选的，所述外层表面涂层由珐琅制成，其中珐琅由石英、氧化钛、氧化锑、三氧化二铝、氧化镁混合后熔融制成。

本发明还提出了一种金属基耐磨耐蚀表面涂层复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将两种或两种以上的金属粉末进行充分研磨后混合，将混合均匀的金属粉末制成金属基体压坯；

S2、将所述重量百分比的氟化铜、碳化硼和锌粉进行充分研磨后混合，将混合均匀的混合粉末制成金属基体表面过渡层压坯；

S3、将所述重量百分比的二氧化钛和氧化铝进行充分研磨后混合，将混合均匀的混合粉末制成中间增强层压坯；

S4、将上述制成的金属基体压坯、金属基体表面过渡层压坯和中间增强层压坯共同放入石墨模具中，在真空环境下对压坯进行热压烧结反应，烧结结束后保温扩散，冷却后对表面进行精修处理；

S5、制备珐琅浆，利用喷枪工具将制备好的珐琅浆均匀喷涂在步骤S3中精修处理后的制品表面，然后将制品置于箱式炉中烧结形成外层表面涂层。

优选的，所述步骤S1～S3中的研磨后混合具体指将原料放入球磨机中研磨成粒径为1～300μm的细粉末后以200～400r/min的转速进行搅拌混合25～50min。