[实用新型]一种基体表面梯度涂层

说明书

本实用新型公开了一种基体表面梯度涂层，所述梯度涂层自基体表面向外依次为底层、过渡层和表层；所述底层与基体材料相同，所述表层为涂层材料，所述过渡层为基底材料与涂层材料形成的复合材料，所述过渡层自基体表面向外基体材料含量梯度减少，涂层材料含量梯度增加。本实用新型通过设置由基底材料到涂层材料并且重量百分比呈梯度变化的多层涂层，可以使得本实用新型中的过渡层具有至少两种成分，实现了材料成分从基体到涂层的渐变，基体和涂层间的热膨胀系数、弹性模量等性能参数差别小，涂层的附着性能好，不易脱落。

技术领域

本实用新型涉及表面涂层技术领域，更具体地，涉及一种基体表面梯度涂层。

背景技术

为提高材料的耐磨、耐腐或耐热等性能，通常采用涂覆技术在材料表面沉积一层涂层。但由于涂层材料与基体的物理性能(如热膨胀系数、弹性模量)差别较大，涂层的附着力小，易开裂、脱落，难以实现对基体的长效保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基体表面梯度涂层，通过设置梯度变化的过渡层，增加了基体和涂层之间的结合力。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种基体表面梯度涂层，所述梯度涂层自基体表面向外依次为底层、过渡层和表层；所述底层与基体材料相同，所述表层为涂层材料，所述过渡层为基底材料与涂层材料形成的复合材料，所述过渡层自基体表面向外基体材料含量梯度减少，涂层材料含量梯度增加。

进一步地，所述基体材料和涂层材料为金属、陶瓷或高分子材料的任意一种。

优选地，所述金属为Ti或Mg的任意一种。

优选地，所述陶瓷为Ta₂O₅或ZrN的任意一种。

优选地，所述高分子材料为PEEK或PTFE的任意一种。

进一步地，所述过渡层为多层涂层。

进一步地，所述过渡层总共设置九层，沿所述底层至所述表层的方向依次为第一过渡层、第二过渡层、第三过渡层、第四过渡层、第五过渡层、第六过渡层、第七过渡层、第八过渡层、第九过渡层。

进一步地，所述第一过渡层包括90%的基体材料和10%的涂层材料。

进一步地，所述第二过渡层包括80%的基体材料和20%的涂层材料。

进一步地，所述第三过渡层包括70%的基体材料和30%的涂层材料。

进一步地，所述第四过渡层包括60%的基体材料和40%的涂层材料。

进一步地，所述第五过渡层包括50%的基体材料和50%的涂层材料。

进一步地，所述第六过渡层包括40%的基体材料和60%的涂层材料。

进一步地，所述第七过渡层包括30%的基体材料和70%的涂层材料。

进一步地，所述第八过渡层包括20%的基体材料和80%的涂层材料。

进一步地，所述第九过渡层包括10%的基体材料和90%的涂层材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在涂层中设置材料成分呈梯度变化的多层过渡层，因此涂层具有较高的结合强度，能有效延长涂层的服役期。

本实用新型通过设置由基底材料到涂层材料并且重量百分比呈梯度变化的多层涂层，可以使得本实用新型中的过渡层具有至少两种成分，实现了材料成分从基体到涂层的渐变，基体与涂层间的热膨胀系数、弹性模量等性能参数差别小，涂层的结合性能好，不易脱落。

附图说明