[发明专利]增强金具耐磨性的氧化物涂料及其应用

说明书

本发明公开了一种增强金具耐磨性的氧化物涂料及其应用；所述氧化物涂料的原料按重量份数计包括1～3份醇化物、0～6份的磷酸锌、4～6份的磷酸和0.001～0.030份的浓硝酸，该应用方法首先将磷酸锌加入到去离子水中，然后加入磷酸使磷酸锌溶解，调节pH值，磷酸锌溶液；再将醇化物溶解，搅拌反应，得到醇化物溶液；将磷酸锌溶液均匀的涂抹在烘干的金具表面，烘干，再将醇化物溶液均匀的涂抹在金具表面，烘干；将涂抹醇化物溶液的金具烧结，退火。制备好的样品能够延长样品的使用寿命，耐高温、承受重物等特点，应用范围广泛。本发明在金具表面形成氧化薄膜能够有效的减少摩擦，在金具表面形成致密的保护层保护金具。

技术领域

本发明涉及电力金具涂料领域，具体涉及一种增强金具耐磨性的氧化物涂料及其应用。

背景技术

电力金具是连接和组合电力系统中各类装置，以传递机械、电气负荷及起到某种防护作用的金属附件，它与电缆和铁塔的安全有着重要的联系。其中在新疆等环境恶劣地区，电缆与金具之间由于风沙的作用会产生巨大的摩擦力，导致金具的磨损，进而造成金具的断裂。一旦金具断裂，电缆因无支撑物而会造成线路上一系列的安全问题。

如何来增强金具的耐磨性，对于环境恶劣的地区来说是急需要解决的问题。电力金具是由铁质或铝制金属构成，其承重范围大概是4000N～8000N，涂覆在金具表面涂层的硬度足够大来支撑几千牛的电缆，并且涂层能够很好的粘附在金具上，不易脱落。溶胶凝胶的方法相对于PVD和CVD制备涂层而言，不需要过高的温度和严格的真空环境下进行，操作简便，形成的凝胶能够在短时间内获得分子水平上的均匀性，能够合成各种新型的材料。氧化铝(Al₂O₃)薄膜具有优良的化学惰性，热稳定性好，耐高温等优点；氧化锆(ZrO₂)薄膜具有很好地物理性能和化学性能，例如优良的光传导、禁带宽度较大、高熔点和低的导热系数等优点。Al₂O₃薄膜和ZrO₂薄膜的合成工艺简单，原材料来源广泛。然而Al₂O₃薄膜和ZrO₂薄膜的粘附性差，在外力作用于涂层表面时易脱落，从而达不到增强样品的耐磨性的要求。酸性处理过的磷酸锌具有增强涂层化学键的性质，让样品表面形成稠密且附着力强的涂层，于是Al₂O₃薄膜或ZrO₂薄膜与钢板很好的连接起来，是增强金具耐磨性的有效措施。

关于用Al₂O₃薄膜和ZrO₂薄膜增强金具耐磨性的制备方法的设想及实践，未见于已公开的文献或专利技术中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种增强金具耐磨性的氧化物涂料及其应用，该氧化物涂料采用磷酸锌作为涂层粘剂，将氧化物涂料涂抹在金具表面，形成浓密的薄膜，该涂层薄膜具有低的摩擦系数的特点，增加了金具的耐磨性，在摩擦样品的过程中能有效的增加样品的使用寿命，该涂料薄膜为氧化铝薄膜或氧化锆薄膜，原材料来源广泛、价格适宜，制备涂层工艺简单，无有毒有害物质产生。

为实现上述目的，本发明所设计一种增强金具耐磨性的氧化物涂料，所述氧化物涂料的原料按重量份数计包括1～3份醇化物、0～6份的磷酸锌、4～6份的磷酸和0.001～0.030份的浓硝酸。

进一步地，所述氧化物涂料的原料按重量份数计包括1～3份醇化物、4～6份的磷酸锌、4～6份的磷酸和0.001～0.030份的浓硝酸。

再进一步地，所述醇化物为异丙醇铝或正丁醇锆(异丙醇铝溶于去离子水、正丁醇锆溶于无水乙醇)；所述浓硝酸的浓度为65.0～68.0％(分析纯)；所述磷酸的浓度为80～90％(分析纯)。

再进一步地，所述氧化物涂料的原料按重量份数计包括1份的异丙醇铝、5份的磷酸锌、5份的磷酸和0.025份的浓硝酸。