[发明专利]一种YSZ-PTFE陶瓷树脂复合耐磨涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种YSZ-PTFE陶瓷树脂复合耐磨涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：制备YSZ粉末颗粒：

S11：制备Y₂O₃-ZrO₂体系溶胶：利用ZrOCl2·8H₂O和Y₂O₃为原材料，经水解、氧化和纯化后，得到Y₂O₃-ZrO₂体系溶胶；

S12：烘干：将步骤S11中所得溶胶在60℃下烘干后，过筛网得到粒度在0.3～1.2μm之间的YSZ粉末颗粒；

S2：制备YSZ悬浮液：

S21：添加分散剂：将分散剂三环已基氢氧化锡溶解与乙醇溶剂中，通过超声磁力搅拌20min至完全稀释，所添加分散剂的质量占溶质YSZ粉末颗粒质量的1～4％；

S22：添加溶质：将溶质YSZ粉末颗粒加入步骤S21所的溶液中，通过超声磁力搅拌20min至完全稀释，所添加溶质YSZ粉末颗粒的质量占YSZ悬浮液总重量的20％～25％；

S3：制备YSZ涂层：将步骤S22中制得的YSZ悬浮液作为喷涂液体喂料，通过SPS法，在基体上制备具备锥柱形貌的YSZ涂层；

S4：制备PAN-PTFE改性涂料：称取质量比为1：4的PAN粉末与PTFE，经超声磁力搅拌10min后，混合均匀以备用；

S5：制备YSZ-PTFE复合涂层：

S51：负压涂覆：首先将步骤S4中制备的PAN-PTFE改性涂料涂覆在步骤S3中制得的YSZ涂层上，然后置入压力为-0.1～0.02MPa的真空罐中进行抽真空；

S52：固化：按照PTFE固化使用指南，对步骤S51中制得的涂层进行固化处理，得到致密的YSZ-PTFE复合涂层；

S53：抛光：对步骤S52中制得的YSZ-PTFE复合涂层进行表面抛光处理。

2.如权利要求1所述的一种YSZ-PTFE陶瓷树脂复合耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S11中，所述Y₂O₃-ZrO₂体系溶胶的具体制备步骤如下：

S111：将定量的ZrOCl2·8H₂O溶于无水乙醇中，然后加入定量的Y₂O₃，和分散剂聚乙二醇2000，得到ZrOCl2·8H₂O和Y₂O₃混合盐溶液；

S112：将步骤S111中制得的混合盐溶液加热到80℃，保持搅拌的同时，滴加沉淀剂NH₃·H₂O，利用无机酸调节pH＝3～6，得到氢氧化锆和氢氧化钇前驱体溶胶；

S112：将步骤S211中制得的前驱体溶胶利用H₂O₂进行纯化，利用半透膜渗析取出Cl^-，得到Y₂O₃在Y₂O₃-ZrO₂体系中的质量分数为6～8％的溶胶。

3.如权利要求1所述的一种YSZ-PTFE陶瓷树脂复合耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，SPS法的据图涂覆工艺参数如下：等离子气体为Ar/H₂(50/10)的标准空气流速，电流为600～700A，电压为68～70V，喷涂距离为30～50mm，送料管直径为6.5mm。

4.如权利要求1所述的一种YSZ-PTFE陶瓷树脂复合耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S52中，所述固化处理的具体步骤如下：首先将步骤S51中制得的YSZ涂层在60℃下保温10min，然后在80℃下干燥20min后，接着在150℃保温60min，最后在225℃下干燥15min，得到致密的YSZ-PTFE复合涂层。