[发明专利]一种等离子喷涂绝缘涂层的制备方法

说明书

本发明涉及一种等离子喷涂绝缘涂层的制备方法，所述涂层喷涂的过渡层为镍基合金材料，等离子喷涂的绝缘涂层材料采用高纯氧化铝粉末，采用氩气为主气，氢气为辅气的等离子喷涂设备，所述方法包括如下步骤：基体按要求进行检查、清理；对基体进行预热处理；通过调节氩气与氢气的气体流量，改变等离子焰流的温度和速度，通过调节载气的气体流量，将粉末送至焰流的中心，载气流量为1‑10NLPM，送粉量为10‑200g/min，喷涂距离为50‑200mm。可用于汽车行业电器元件表面的绝缘保护。采用等离子喷涂制备具有高熔点的绝缘涂层材料。该涂层具有良好的绝缘性能，涂层制备工艺简单、电热绝缘性能优异的特点。

技术领域

本发明属于表面处理领域，涉及一种等离子喷涂绝缘涂层的制备方法。

背景技术

等离子喷涂属于热喷涂表面技术的一种，采用阴阳极电弧放电产生的等离子体作为热源，借助于高速等离子射流加速喷涂材料后撞击基体形成涂层。等离子焰流的温度高、能量集中，非常适合制备各种高熔点陶瓷涂层。熔融颗粒在与零件碰撞时变形充分，涂层致密、表面平整光滑，与基体的结合强度高。等离子喷涂技术是零件表面强化和预保护的经济而有效的方法，能赋予表面以耐磨、耐蚀、抗高温氧化等多种功能，广泛应用于航空航天、石油天然气、钢铁等各个工业领域。

在工业应用中，从简单的排气通风设备到复杂、特大功率的高铁动车，常常遇到电蚀问题。电蚀是电流流过轴承等部件造成的一种电破坏形式。电流流经零件时，由于放电作用，会在零件内外表面形成大量直径只有几微米的小坑，很快就会由于磨损而失效，增加维修成本，甚至造成巨大经济损失。随着变频器的广泛应用，零件的电蚀问题日益严重。另外，目前新能源汽车的电阻加热器通常情况下采用PTC材料加热，其加热区域需与外部环境达到非常高等级的电绝缘，若出现一定量的漏电流，电阻加热器有可能出现过温、电导通等情形，导致电阻加热器崩溃，严重时导致汽车自燃。

为了攻克目前应用中存在的技术壁垒，研制出既能保持材料基体本身的属性特征，还能提供电绝缘保护的技术，具有非常重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的是提高电器元件表面绝缘性能的一种等离子喷涂绝缘涂层的制备方法。该涂层具有良好的绝缘性能，涂层制备工艺简单、电热绝缘性能优异的特点。

本发明的技术方案是如此实现的：一种等离子喷涂绝缘涂层的制备方法，所述等离子喷涂绝缘涂层用的涂层采用是含有99%以上的高纯氧化铝粉末，氧化铝粉末的粒径分布范围在5-90 μm之间。采用等离子喷涂制备具有高熔点的绝缘涂层材料。过渡层为镍基合金材料。两者具有良好的热膨胀系数匹配性，涂层具有良好的结合强度。

本发明可以提供了等离子喷涂制备绝缘涂层的方法，该方法包括以下步骤：

①基体按要求进行检查、清理；

②对基体进行预热处理；

③采用氩气为主气，氢气为辅气。通过调节氩气与氢气的气体流量，改变等离子焰流的温度和速度。如氩气的气体流量为20-70 NLPM，氢气的气体流量为1-10 NLPM。通过电流也可调控等离子焰流的温度，电流为300-600A。通过调节载气的气体流量，将粉末送至焰流的中心，载气流量为1-10NLPM，送粉量为10-200g/min。喷涂距离为50-200mm。喷涂2-30遍，绝缘涂层的厚度为20－600 μm；

④对绝缘涂层进行电绝缘性能测试，绝缘电阻大于8GΩ，抗耐压击穿电压大于5000V。

本发明主要是解决了电动车电器元件表面的绝缘性能问题。制备的涂层致密性好，未熔颗粒较少，电绝缘性能优异。本发明的优异在于该制备方法合理科学，操作简单，易于实施，便于大规模的生产。

具体实施方式