一种Al2O3-TiO2纳米涂层及其制备方法技术

技术编号:10929845 阅读:102 留言:0更新日期:2015-01-21 11:19
本发明专利技术涉及一种Al2O3-TiO2纳米涂层及其制备方法,其组分及各组分的质量百分数为Al2O3占31%-45%、TiO2占51.75%-65.75%、SiC占2%、微量元素占1.25%,所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe,其制备方法为:先将Al2O3、TiO2和SiC的混合纳米材料采用溶胶-凝胶法处理,然后再加入催化剂,经充分混合后制得Al2O3、TiO2和SiC材料的纳米球,再采用活性剂保护法混合C、Cr、Si、B、Fe材料制得纳米粉末。本发明专利技术解决了现有传统涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题,使涂层硬度提高了50%,韧性提高80%,弹性模量提高了8.5%-14.4%。

【技术实现步骤摘要】
-种A1203-T i O2
本专利技术涉及热喷涂
,具体说是一种Al2O3-TiO 2。
技术介绍
中国特色的再制造工程是在维修工程、表面工程基础上发展起来的,主要基于复 合表面工程技术、纳米表面工程技术和自动化表面工程技术,这些先进的表面工程技术是 国外再制造时所不曾采用的。先进表面工程技术在再制造中的应用,可将旧工件的利用率 提高到90%,使零件的尺寸精度和质量标准不低于原型新品水平,而且在耐磨、耐蚀、抗疲 劳等性能方面达到原型新品水平,并最终确保再制造装备零部件的性能质量达到甚至超过 原型新品。再制造的重要特征是再制造后的产品质量和性能不低于新品,成本只是新品的 50%,节能60%,节材70%,对环境的不良影响显著降低,成为建设资源节约型和环境友好 型社会的重要途径。 针对现有涂层普遍存在耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题,人们需要一种能配合 再制造技术,用于改善材料表面涂层的微观组织、结构,提高涂层硬度的新型材料。
技术实现思路
针对上述技术问题,本专利技术提供一种Al2O3-TiO 2。 本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现: -种Al2O3-TiO2纳米涂层,其组分及各组分的质量百分数为Al 2O3占31% -45%、 TiO2占51. 75% -65. 75%、SiC占2%、微量元素占1. 25%,所述微量元素包括C、Cr、Si、B 和Fe,所述SiC为助剂,可提高纳米涂层的硬度50%。 -种Al2O3-TiO2纳米涂层的制备方法,包括以下步骤:先将Al 203、Ti02和SiC的混 合纳米材料采用溶胶-凝胶法处理,然后再加入催化剂,经充分混合后制得A1 203、TiO2和 SiC材料的纳米球,再采用活性剂保护法混合C、Cr、Si、B、Fe材料制得纳米粉末,之后采用 等离子喷涂工艺在9Cr 18模具钢基体上制备Al2O3-TiO2纳米涂层。 本专利技术的有益效果是:本专利技术解决了现有传统涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低 的问题,改善了材料表面涂层的微观组织、结构,使涂层硬度提高了 50%,韧性提高80%, 弹性模量提高了 8. 5% -14. 4%,从而整体提高材料表面的耐磨性能、韧性,同时也对提 高改善性的综合力学性能有显著的作用,适合多种钢材比如:5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2W、 4CrMnSiM 〇V、5Cr2NiM〇VSi等,此纳米涂层优于传统涂层材料,硬度高、耐磨性好、结合强度 高、耐高温、耐腐蚀,还具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性,是现代机械制造和磨损件 修复再用的重要材料。 【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段和创作特征易于明白了解,下面对本专利技术进一步阐 述。 实施例一: 一种Al2O3-TiO2纳米涂层,其组分及各组分的质量百分数为Al 2O3占31 %、Ti02占 65. 75%、SiC占2%、微量元素占1. 25%,所述微量元素包括(:、0、5丨、8和卩6。 一种Al2O3-TiO2纳米涂层的制备方法,包括以下步骤:先将Al 203、Ti02和SiC的混 合纳米材料采用溶胶-凝胶法处理,然后再加入催化剂,经充分混合后制得A1 203、TiO2和 SiC材料的纳米球,再采用活性剂保护法混合C、Cr、Si、B、Fe材料制得纳米粉末,之后采用 等离子喷涂工艺在9Cr 18模具钢基体上制备Al2O3-TiO2纳米涂层。 所述Al2O3-TiO2纳米涂层的工件与20Cr圆钢基体的性能对比实验结果见表1。 所述Al2O3-TiO2纳米涂层的工件的摩擦磨损性能实验结果与20Cr圆钢基体的摩 擦磨损性能实验结果对比见表2。 实施例二: 一种Al2O3-TiO2纳米涂层,其组分及各组分的质量百分数为Al 2O3占38%、TiO2占 58. 75%、SiC占2%、微量元素占1. 25%,所述微量元素包括(:、0、5丨、8和卩6。 一种Al2O3-TiO2纳米涂层的制备方法,同实施例一。 所述Al2O3-TiO2纳米涂层的工件与20Cr圆钢基体的性能对比实验结果见表1。 所述Al2O3-TiO2纳米涂层的工件的摩擦磨损性能实验结果与20Cr圆钢基体的摩 擦磨损性能实验结果对比见表2。 实施例三: 一种Al2O3-TiO2纳米涂层,其组分及各组分的质量百分数为Al 2O3占45%、TiO2占 51. 75%、SiC占2%、微量元素占1. 25%,所述微量元素包括(:、0、5丨、8和卩6。 -种Al2O3-TiO2纳米涂层的制备方法,同实施例一。 所述Al2O3-TiO2纳米涂层的工件与20Cr圆钢基体的性能对比实验结果见表1。 所述Al2O3-TiO2纳米涂层的工件的摩擦磨损性能实验结果与20Cr圆钢基体的摩 擦磨损性能实验结果对比见表2。 所述纳米粉末可采用等离子喷涂工艺在9Crl8模具钢基体上制备Al2O 3-TiO2纳米 涂层。 表I Al2O3-TiO2纳米涂层的工件与20Cr圆钢基体的性能对比实验结果: 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Al2O3‑TiO2纳米涂层,其特征在于:其组分及各组分的质量百分数为Al2O3占31%‑45%、TiO2占51.75%‑65.75%、SiC占2%、微量元素占1.25%,所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。

【技术特征摘要】
1. 一种Al203-Ti02纳米涂层,其特征在于:其组分及各组分的质量百分数为A1 203占 31% -45%、Ti02占51. 75% -65. 75%、SiC占2%、微量元素占1. 25%,所述微量元素包括2. -种Al203-Ti02纳米涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛卫昌程敬卿
申请(专利权)人:芜湖鼎瀚再制造技术有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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