[发明专利]一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料

说明书

本发明涉及功能材料技术领域，公开了一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，将改性纳米氧化铜添加到陶瓷骨料中，获得了耐磨性和耐蚀性优异的涂层材料，纳米颗粒的引入，改变了涂层内空隙的方向，降低结晶粒子的尺寸，使得纳米陶瓷涂层更加紧密，力学性能更优，并且制备得到的涂层材料在摩擦、腐蚀、高速运转、振动以及重载等恶劣工作环境下能够长时间维持稳定工作效率，本发明制备得到的耐磨涂层材料能够使得农业机械耐磨性能优异，耐腐蚀性提高，适用范围更广，大大提高了农业机械的使用功能和寿命，满足了特定的工作环境，降低损坏率和维修费用，能够实现提高农业生产效率的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料。

背景技术

农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。广义的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。农业机械属于相对概念，指用于农业、畜牧业、林业和渔业所有机械的总称，农业机械属于农机具的范畴。推广使用农业机械称为农业机械化。

随着国家提升农机化水平及加快农村基础设施政策的实施，农业机械的使用率越来越高。机械化快速发展使得设备以及构件的服役条件愈加严苛，因此对于材料性能的要求也愈加严苛。而农用机械长时间暴露于自然环境中，工作环境较恶劣，需要具有抗高温、耐磨减摩、耐腐蚀、抗疲劳等多种性能，而单纯的农业机械部件材料在耐磨减摩，耐腐蚀，抗疲劳等方面的表现无法满足服役要求。进一步缩减了农业机械的使用寿命，限制了其使用环境。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，能够使得农业机械耐磨性能优异，耐腐蚀性提高，适用范围更广，大大提高了农业机械的使用功能和寿命，满足了特定的工作环境。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，按照重量份计由以下成分制成：氧化铝16-18份、氧化锌15-16份、氧化锆12-13份、氧化钙10-12份、氧化硼5.5-6.5份、碳化硅3.0-4.0份、改性纳米氧化铜1.5-2.0份、粘结剂0.5-0.6份，所述改性纳米氧化铜的制备方法包括以下步骤：

（1）称取12-14克三水和硝酸铜溶解于80-90毫升乙二胺水溶液中，加热至60-65℃，加入25-30毫升无水乙醇作为分散剂，持续搅拌分散30-40分钟，称取2-3克氢氧化钠，溶解于20-25毫升去离子水中，将溶解得到的氢氧化钠溶液在搅拌下缓慢滴加到硝酸铜分散液中，滴加完后搅拌10-15分钟，静置陈化5-7小时，过滤，洗涤至滤液pH值在7.0-7.2范围即可，将滤饼在60-70℃下烘制2-3小时；

（2）将烘制得到的滤饼置于50-60毫升聚乙二醇水溶液中搅拌分散20-30分钟，滴加2.5-3.0毫升高锰酸钾水溶液，置于水浴锅中加热升温至80-90℃，在通风橱中不断搅拌40-50分钟，然后将搅拌混合物倒入容积为50毫升特氟纶高压器中，设定反应温度为160-165℃，反应时间为24-26小时，反应结束后冷却至室温，倒去上层液，剩余固体用蒸馏水和无水乙醇各洗涤3-4次，在60-70℃真空干燥箱中烘干即可。

作为对上述方案的进一步描述，所述涂层粉体材料需在300-320转/分钟下球磨8-10小时。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述乙二胺水溶液中乙二胺与蒸馏水质量比为1:2.7-3.0。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述聚乙二醇水溶液质量浓度为30-35%。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述高锰酸钾水溶液质量浓度为4.0-5.0%。