[发明专利]一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力的方法

说明书

本发明涉及一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力的方法，首先，在洁净的基体材料表面预置一层与待制备涂层材料晶格常数和点阵常数相同或相近的薄涂层作为预置层；然后采用压缩气体为动力，将硬质颗粒高速喷射到已有预置层的基体材料表面，由于硬质颗粒的高速冲击作用，将使被硬质颗粒直接冲击的预置层材料牢固镶嵌在基体表面，同时形成粗化层；最后，去除表面残留的杂质，完成最终涂层的制备，从而获得具有规定厚度和光洁度的涂层。本发明提供的方法不仅能在基体表面形成粗化层，增加基体与涂层的接触面积，而且在基体表面镶嵌了与涂层材料晶格常数和点阵常数相同或相近的材料，结合力将进一步提高，且适用范围广。

技术领域

本发明涉及涂层制备领域，尤其涉及一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力方法。

背景技术

在表面处理技术中，不论是生产实践还是研制新的涂层，在涂层性能的测试中，必须首先测量涂层与基体之间的结合力，如果结合力不良会出现涂层剥落、鼓泡或开裂等现象，不仅影响外观，而且还会恶化涂层的防护性、耐磨性及耐蚀性等性能。可以这样说，如果涂层与基体的结合力不合格，则涂层其它性能的测定将失去意义，或者说该涂层无实用价值。

提高涂层结合力的方式主要有：1）增加接触面积，采用机械方法或电化学刻蚀方法增大金属基体表面粗糙度，也能提高结合力；2）采用最小错配，当基体与涂层晶格常数和点阵常数越接近， 二者在结合的时候匹配度越高，结合力越好；3）涂层梯度生长可通过控制参量的变化，使涂层达到梯度生长的效果，可有效改善涂层成分的突变带来的应力变化，极大减小涂层的残余应力，有利于提高涂层与基体的结合力；4）加入塑型中间层。通涂层单纯的包含涂层与基体两部分，当二者特性不匹配时，基体到涂层之间材料性质的突变，导致涂层与基体的结合力大大降低，引入过渡层（中间层），可减小由材料突变带来的应力变化，提高结合力。

本发明提出的一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力的方法，利用预置层与喷砂相结合的方式，在增加涂层与基体接触面积的同时，在基体表面添加了与基体材料晶格常数和点阵常数相同或相近的材料，从而进一步提高了结合力。

发明内容

本发明针对当前涂层结合力不足的情况，提出了一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力的方法，利用预置层与喷砂相结合的方式，在增加涂层与基体接触面积的同时，在基体表面添加了与基体材料晶格常数和点阵常数相同或相近的材料，从而进一步提高了结合力。

为达到上述目的，本发明提出如下技术方案

一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力的方法，其特征在于：

1）在洁净的基体表面预置一层与待制备涂层材料晶格常数和点阵常数相同或相近的薄涂层作为预置层；

2）采用高压气体为动力，将硬质颗粒高速喷射到已有预置层的基体表面，由于硬质颗粒的高速冲击作用，将使被硬质颗粒直接冲击的部分预置层材料牢固镶嵌在基体表面，同时形成粗化层；

3）去除表面残留的杂质，完成最终涂层的制备。

所述的预置层的厚度为10nm~1000nm；

所述的硬质颗粒的莫氏硬度为8～10，优选为金刚石、立方碳化硼、碳化硅、刚玉或氧化锆；

所述的硬质颗粒的粒径在50μm~500μm；

所述的压缩气体压强为0.1MPa~0.8MPa；

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1、本发明提供的一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力的方法，适用性广，能有效提高各种不同材料涂层的结合力；

2、本发明提供的一种预置层和喷砂相结合的提高涂层结合力的方法，喷砂选用的颗粒尺寸小，对基体材料损伤小；