[发明专利]一种铝合金表面抗腐耐磨改性陶瓷涂层制备方法

说明书

本发明公开了一种铝合金表面抗腐耐磨改性陶瓷涂层制备方法，涉及铝合金表面处理技术领域；为了解决涂层冷却到室温过程中产生裂纹问题；具体包括如下步骤：将陶瓷材料、添加剂、复合添加材料进行干燥、研磨，过200目筛，备用；将铝合金元件处理备用；将干粉状的陶瓷粉末倒入搅拌机内，加入去离子水。本发明以去离子水作为载液，以添加剂作为粘结剂，添加多种金属无机氧化物并进行充分搅拌和碾磨，获得分散均匀的陶瓷涂料，添加复合添加材料和铝粉等，在热处理过程中的进一步氧化产生体积膨胀，以弥补陶瓷涂层在烧结过程中产生的体积收缩，使涂层达到致密化，对涂层起到了增韧作用，提高涂层在铝合金表面的结合力。

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，尤其涉及一种铝合金表面抗腐耐磨改性陶瓷涂层制备方法。

背景技术

铝合金因其比刚度比强度高、密度低、加工性能优良等特点而被广泛地应用于各行各业，航空航天、军工、汽车工业、船舶工业、通讯工程等行业的不断发展对零件表面的要求越来越高，在铝合金制造过程中，由于添加各种元素以追求高的力学性能和其他方面的综合性能，使得铝合金内部化学成分和组织不均匀，再加上热处理以及加工过程中残余应力的存在，使得铝合金材料在使用环境中极易造成微电池腐蚀，在铝合金的使用环境中，不可避免的存在着潮湿空气，这些潮湿空气会使铝合金表面形成水膜，容易发生点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、剥落腐蚀等形式的破坏。为了克服铝合金表面性能方面的缺点，扩大应用范围，表面处理技术是铝合金使用中不可缺少的一环。

经检索，中国专利申请号为CN201710397988.3的专利，公开了一种铝合金复合陶瓷涂层，包括陶瓷涂层材料，该材料的组成及重量百分含量为：环氧树脂35～55％，亚微米陶瓷颗粒2～16％，纳米氧化物溶胶3～15％，环氧树脂固化剂15～20％，钛白粉5～10％，高分子分散剂1～5％。上述专利中的铝合金复合陶瓷涂层存在以下不足：涂层与基体之间热膨胀系数的差异易造成涂层冷却到室温过程中产生裂纹，影响涂层结合力。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种铝合金表面抗腐耐磨改性陶瓷涂层制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铝合金表面抗腐耐磨改性陶瓷涂层制备方法，包括如下步骤：

S1：将陶瓷材料、添加剂、复合添加材料进行干燥、研磨，过200目筛，备用；

S2：将铝合金元件处理备用；

S3：将干粉状的陶瓷粉末倒入搅拌机内，加入去离子水，80℃环境下搅拌5分钟，将添加剂加入搅拌机内，继续搅拌8分钟混合，搅拌期间加入复合添加材料，得到陶瓷涂层基料；

S4：利用喷涂设备将陶瓷涂层基料喷涂于铝合金元件表面，流平；

S5：室温干燥成膜后，将基材放入烘烤炉内烧结，控制以10℃/s的升温速度升温到520℃后保温2h，自然冷却。

优选地：所述陶瓷材料为二氧化硅、氧化铝、氧化铬、铝。

优选地：所述添加剂为硅铬复合溶胶、硅酸钠、硫酸钠、氧化钙。

优选地：所述复合添加材料为氧化亚铁、氧化亚铜，氧化亚铁的含量为少于5％，氧化亚铜的含量控制在20％～25％。

优选地：所述S2中铝合金元件的处理方法，包括如下步骤：

S21：将铝合金元件打磨光滑，用丙酮去除基体表面的油脂杂质；

S22：将元件放入纯度≥95％乙醇中，采用超声波清洗仪清洗；

S23：将铝合金元件浸入含有磷酸二氢铝溶胶的水溶液中2～3min；

S24：取出后用去离子水冲洗，再将铝合金元件浸入10～20g/L氢氧化钠溶液中5分钟。