[发明专利]一种绝缘防腐复合陶瓷涂层及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种绝缘防腐复合陶瓷涂层，其特征是，其组分由Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂组成，三者均为粉末；

在绝缘防腐复合陶瓷涂层中，ZrO₂所占的质量分数为Al₂O₃的1/3～1/10，SiO₂所占的质量分数为Al₂O₃和ZrO₂之和的2%～5%；

所述绝缘防腐复合陶瓷涂层的厚度为200～350 μm；

Al₂O₃、ZrO₂和SiO₂的中值粒径D50分别为200 nm～500 nm、200 nm～500 nm和20 nm～300 nm；

所述绝缘防腐复合陶瓷涂层的制备方法包括以下步骤：

第一步、采用湿法球磨法制备混合均匀的复合陶瓷粉体：将三种粉末按照相应质量分数比例加入球磨罐，加入无水乙醇、锆球，放入球磨机进行机械混合，取出后干燥，得到混合均匀且干燥的复合陶瓷粉体；

第二步、对待喷涂的金属基材表面进行预处理：对喷涂金属基材的表面进行喷砂或超声清洗、压缩空气吹干处理；

第三步、以混合粉体为喷涂原料对基材进行热喷涂：采用大气等离子体喷涂技术在金属基材表面喷涂复合陶瓷粉体；

第四步、对涂层进行激光重熔后处理：采用激光重熔技术对第三步得到的复合陶瓷涂层表面进行重熔，重熔深度为20～100 μm；

所述大气等离子体喷涂技术的工艺参数包括：

氩气流量45～55 slpm，氢气流量8～15 slpm，喷涂电流650～700 A，电压70～75 V，送粉管直径1.5～2.0 mm，喷涂距离100～120 mm，喷涂速率50～80 g/min。

2.如权利要求1所述绝缘防腐复合陶瓷涂层，其特征是，所述绝缘防腐复合陶瓷涂层包括以下组分：ZrO₂ 8.57 wt%～24.51 wt%，SiO₂ 1.96 wt%～4.76 wt%，余量为Al₂O₃，三种材料质量百分数之和为100%。

3.如权利要求1所述绝缘防腐复合陶瓷涂层，其特征是，所述Al₂O₃、ZrO₂和SiO₂的中值粒径D50分别为200 nm～400 nm、200 nm～400 nm和20 nm～200 nm。

4.权利要求1所述绝缘防腐复合陶瓷涂层的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、采用湿法球磨法制备混合均匀的复合陶瓷粉体：将三种粉末按照相应质量分数比例加入球磨罐，加入无水乙醇、锆球，放入球磨机进行机械混合，取出后干燥，得到混合均匀且干燥的复合陶瓷粉体；

第二步、对待喷涂的金属基材表面进行预处理：对喷涂金属基材的表面进行喷砂或超声清洗、压缩空气吹干处理；

第三步、以混合粉体为喷涂原料对基材进行热喷涂：采用大气等离子体喷涂技术在金属基材表面喷涂复合陶瓷粉体；

第四步、对涂层进行激光重熔后处理：采用激光重熔技术对第三步得到的复合陶瓷涂层表面进行重熔，重熔深度为20～100 μm；

所述大气等离子体喷涂技术的工艺参数包括：

氩气流量45～55 slpm，氢气流量8～15 slpm，喷涂电流650～700 A，电压70～75 V，送粉管直径1.5～2.0 mm，喷涂距离100～120 mm，喷涂速率50～80 g/min；

喷涂的绝缘防腐复合陶瓷涂层的厚度为200～350 μm，涂层完全覆盖基材表面。

5.如权利要求4所述绝缘防腐复合陶瓷涂层的制备方法，其特征是，第一步中，所述无水乙醇的纯度为99.9%，无水乙醇的加入的体积为三种粉末总体积的300~600%。