本发明专利技术涉及一种硬质Fe-ZrO2纳米涂层材料及其制备方法，其组分及各组分的质量百分数为Fe占36-45份、ZrO2占52-68份、TiO2占1份、微量元素占0.23-0.64份，所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-ZrO2的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合Mo、Ti、Sn、Cu制得纳米粉末。本发明专利技术制成的Fe-ZrO2纳米涂层的硬度可达到HRC44，密度可达7.54g/cm3,喷涂厚度可达4毫米，具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高，硬度高、耐磨性好，与传统合金材料相比有着很大的进步。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热喷涂
，具体说是一种硬质Fe-Zr02m米涂层材料及其制备 方法。
技术介绍
热喷涂技术是利用热源将喷涂材料加热至溶化或半溶化状态，并以一定的速度喷 射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法。热喷涂技术在普通材料的表面上，制造 一个特殊的工作表面，使其达到：防腐、耐磨、减摩、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微 波辐射等一系多种功能，使其达到节约材料，节约能源的目的。 等离子喷涂是热喷涂中的一种硬质，它具有以下特点：①超高温特性，便于进行 高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作 为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。 等粒子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种硬质新型多用途的精密 喷涂方法，其配套设备也经数次改进能满足人们在绝大多数生产条件下的喷涂修复和使用 要求，然而等离子喷涂所用材料普遍存在硬度低，耐磨性不高，耐腐性不好，耐久性不能达 到使用预期等问题，难以满足现代工业生产的多样化使用要求。
技术实现思路
为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本专利技术提供一种硬质Fe-ZrO^ 米涂层材料及其制备方法。 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： -种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占36-45份、Zr02占52-68份、TiO2占1份、微量元素占0. 23-0. 64份，所述TiO2作为添加剂加入，能提 高材料的硬度和结合强度。 Zr02是一种硬质具有宽带隙和高介电常数的陶瓷材料，化学性质不活泼，且高熔 点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，是重要的耐高温材料，可提高涂层耐高温 性。 所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu。 Mo的纯金属是银白色，非常坚硬。把少量Mo混合Fe加到纳米涂层之中，可提高纳 米涂层硬度。 Ti金属坚韧、耐酸性好，能有效提高纳米涂层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。Sn在空气中表面生成二氧化锡保护膜而稳定，提高纳米涂层化学稳定性。 一种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤： (1)采用气雾化法制得Fe-Zr02的纳米球； (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Mo、Ti、Sn、Cu制得纳米粉 末。 本专利技术的有益效果是：本专利技术制成的Fe-Zr02纳米涂层的硬度可达HRC44,具有一 定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高，密度可达7. 54g/cm3，喷涂厚度可达4毫 米，致密度良好为0. 66,本专利技术综合性能优于传统涂层材料，硬度高、耐磨性好，与传统合 金材料相比有着很大的进步，在相同的条件下，Fe-Zr02纳米涂层的结合强度是普通涂层的 1. 7倍左右。【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： -种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占36份、ZrO2 占52份、Ti02占1份、微量元素占0. 23份。 所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu。 -种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤： (1)采用气雾化法制得Fe-Zr02的纳米球； (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Mo、Ti、Sn、Cu制得纳米粉 末。 实施例二： 一种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占38份、ZrO2 占55份、Ti02占1份、微量元素占0. 28份。 所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu。 -种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 实施例三： 一种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占40份、ZrO2 占60份、Ti02占1份、微量元素占0. 54份。 所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu。 -种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 实施例四： 一种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占45份、ZrO2 占68份、Ti02占1份、微量元素占0. 64份。 所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu。 -种硬质Fe-Zr02纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 采用等离子喷涂技术在以20C〇钢为基体的棍类工件上制得Fe-Zr02m米涂层，带 有所述涂层的基体与无所述涂层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性 能对比实验结果见表1 : 表1Fe-Zr02纳米涂层与20C〇钢基体的性能对比实验结果：【主权项】1. 一种硬质Fe-ZrO 2纳米涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Fe占 36-45份、ZrO2占52-68份、TiO 2占1份、微量元素占0. 23-0. 64份； 所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu。2. -种硬质Fe-ZrO2纳米涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： ⑴采用气雾化法制得Fe-ZrO2的纳米球； (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Mo、Ti、Sn、Cu制得纳米粉末。【专利摘要】本专利技术涉及一种硬质Fe-ZrO2，其组分及各组分的质量百分数为Fe占36-45份、ZrO2占52-68份、TiO2占1份、微量元素占0.23-0.64份，所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-ZrO2的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合Mo、Ti、Sn、Cu制得纳米粉末。本专利技术制成的Fe-ZrO2纳米涂层的硬度可达到HRC44，密度可达7.54g/cm3,喷涂厚度可达4毫米，具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高，硬度高、耐磨性好，与传统合金材料相比有着很大的进步。【IPC分类】C23C4-06, B22F1-00, B82Y30-00【公开号】CN104831217【申请号】CN201510236329【专利技术人】程敬卿 【申请人】芜湖鼎瀚再制造技术有限公司【公开日】2015年8月12日【申请日】2015年5月9日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硬质Fe‑ZrO2纳米涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Fe占36‑45份、ZrO2占52‑68份、TiO2占1份、微量元素占0.23‑0.64份；所述微量元素为Mo、Ti、Sn、Cu。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：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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