[发明专利]一种在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法

权利要求书

1.一种在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征在于依次包括下述步骤：

（1）去除金属基体表面上的氧化物、油脂和灰尘；

（2）制备过渡层

（2-1）以金属醇盐作为前驱体，将金属醇盐与溶剂以1：（0.5-3）的摩尔比混合并且高速搅拌至混合均匀，然后加入无机酸并继续搅拌至混合均匀，调节pH值至1-4，获得溶胶；

（2-2）向溶胶中加入纳米级合金粉末并充分搅拌，使溶胶将纳米级合金粉末包裹起来，得到第一浆料；

（2-3）将金属基体浸入第一浆料中，再以3-30cm/min的提升速度提拉金属基体，然后阴干包覆在金属基体上的涂层；

（2-4）重复步骤（2-3）的操作，直至包覆在金属基体上的涂层的厚度达到100-150微米，该厚度为100-150微米的涂层即为过渡层；

（3）制备表面涂层

（3-1）将浓度为60-90%的磷酸与Al(OH)₃粉末混合均匀，得到无机粘结剂；

所述磷酸所含H₃PO₄与Al(OH)₃粉末的摩尔比为3：（0.8-1.3）；

（3-2）向无机粘结剂中加入氧化物粉料并搅拌均匀，制得第二浆料；

所述氧化物粉料是Al₂O₃、MgO、SiO₂、TiO₂、ZnO和CeO₂中的多种的组合；

（3-3）将第二浆料涂覆在步骤（2）所形成的过渡层上，形成厚度为350-400微米的表面涂层，然后阴干表面涂层；

（4）将已包覆有过渡层及表面涂层的金属基体放入加热炉内，通入保护性气体并加热，使过渡层及表面涂层固化，然后在600-800℃下保温2-3小时进行烧结，即可在金属基体上形成陶瓷防护涂层。

2.根据权利要求1所述的在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征是：所述金属基体的材质是铜、钢、铁、铝、铜合金或铝合金。

3.根据权利要求1所述的在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征是：步骤（1）中，对金属基体进行打磨、清洗，从而去除基体表面的氧化物、油脂和灰尘。

4.根据权利要求3所述的在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征是：步骤（1）中，采用丙酮或者无水乙醇作为清洗液对金属基体进行清洗。

5.根据权利要求1所述的在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征是：步骤（2-1）中，所用的金属醇盐是异丙醇镁、异丙醇铝、钛酸丁酯或正硅酸乙酯；所用的溶剂是乙醇或去离子水。

6.根据权利要求1所述的在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征是：骤（2-1）中，所用的无机酸是浓度为25-35%的盐酸或浓度为55-68%的硝酸。

7.根据权利要求1所述的在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征是：步骤（2-2）中，所用的纳米级合金粉末是NiCrAlY、CoCrAlY、NiCoCrAlY或Ni-Al。

8.根据权利要求1所述的在金属基体上制备陶瓷防护涂层的方法，其特征是：步骤（3-2）所述氧化物粉料中Al₂O₃、MgO、SiO₂、TiO₂、ZnO和CeO₂的重量百分比为：Al₂O₃ 10-60%，MgO10-30%，SiO₂ 10-70%，TiO₂ 0-20%，ZnO 0-20%，CeO₂ 5-20%。