一种金属表面涂层工艺制造技术

本发明专利技术属于金属表面涂层技术领域，尤其一种金属表面涂层工艺，包括以下工艺步骤：金属处理，包括以下步骤：制备除油剂，称取表面活性剂、磷酸三钠、磷酸盐、硼酸盐、辛基酚聚乙烯醚，升温到60

【技术实现步骤摘要】
一种金属表面涂层工艺


[0001]本专利技术涉及金属表面涂层
，尤其涉及一种金属表面涂层工艺。

技术介绍

[0002]在切削加工中，刀具性能对切削加工的效率、精度、表面质量有着决定性的影响。硬质合金刀具性能的两个关键指标
‑
硬度和强度之间总存着矛盾，硬度高的材料强度低，而提高强度往往是以硬度的降低为代价。为了解决硬质合金材料中存在的这种矛盾，更好地提高刀具的切削性能，比较有效的一种方法是采用各种涂层技术在硬质合金基体上涂覆上一层或多层高硬度、高耐磨损性能的材料。硬质合金刀具表面上的涂层作为一个化学屏障和热屏障，减少了硬质合金刀具的月牙洼磨损，可以显著地提高加工效率、提高加工精度、延长刀具使用寿命、降低加工成本。
[0003]涂层的特点是涂层薄膜与刀具基体相结合，提高刀具的耐磨性而不降低基体的韧性，从而降低刀具与工件的摩擦因素，延长刀具的使用寿命。此外，由于涂层自身的热传导系数比刀具基体和加工材料低的多，能有效减少摩擦所产生的热量，形成热屏障，改变热量的散失途径，从而降低刀具与工件、刀具与切削之间的热冲击和力冲击，有效地改善刀具的使用性能。刀具磨损机理研究表明，在高速切削时，刀刃温度最高可达900℃，此时刀具磨损不仅是机械摩擦磨损(刀具后面磨损)，还有粘结磨损、扩散磨损、摩擦氧化磨损(刀具刀刃磨损及月牙洼磨损)和疲劳磨损，这5种磨损直接影响刀具的使用寿命。
[0004]现有的刀具金属表面涂层工艺在操作时，没有对金属表面进行细致的处理，会直接影响到涂层喷涂后的使用寿命，同时对于刀具上涂层容易附着细菌，对于刀具加工的物件受到污染，影响到刀具的使用质量，同时刀具接触到不同的加工物品对刀具表面涂层会造腐蚀现象，影响涂层的使用寿命。因此，本申请中提出一种金属表面涂层工艺。

技术实现思路

[0005](一)专利技术目的
[0006]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种金属表面涂层工艺。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述问题，本专利技术提供了一种金属表面涂层工艺，包括以下工艺步骤：
[0009]S1、金属处理，包括以下步骤：
[0010]S11、制备除油剂，称取表面活性剂、磷酸三钠、磷酸盐、硼酸盐、辛基酚聚乙烯醚，升温到60
‑
80℃，搅拌混合，搅拌时长1
‑
2h，冷却制得除油剂；
[0011]S12、化学除油，将金属浸入除油剂中常温下除油5
‑
8分钟；
[0012]S13、通过酒精对金属进行超声清洗，超声处理15
‑
20min，常温静置2
‑
3h；
[0013]S14、喷砂处理，喷砂处理采用石英砂，喷砂风压为0.3MPa，压缩空气吹喷砂表面8min；
[0014]S2、涂层主料称取混合，包括称取石墨烯粉末、石英石粉末、多孔金属铝粉末、二氧
化钛、纳米氧化镐作为涂层主料，并混合经过球磨，球磨机转速为300
‑
400r/min，球磨时间为5
‑
8小时，制得涂层主料；
[0015]S3、辅料抗氧剂制备，称取二异辛基二苯胺、苯基
‑
α
‑
萘胺、2，6二叔丁基苯酚、邻二苯酚，升温到40
‑
60℃，混合搅拌1
‑
2h，然后依次加入脲咪唑二酮、聚二甲基硅氧烷、聚季铵盐升温到110
‑
140℃，持续搅拌2
‑
3h冷却制得抗氧剂；
[0016]S4、辅料抗菌剂制备，将椰油酸钠、三氯均二苯脲、水、氯化银和柠檬烯按比例混合均匀并常温搅拌后，继续加入乙二醇水杨酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯混合加热搅拌，得抗菌剂。
[0017]S5、涂层主料与辅料混合，制得涂层复合料加入抗氧剂和抗菌剂混合搅拌，加热烘干，再球磨破碎制粒呈10
‑
15nm的粉料，得到粉料；
[0018]S6、喷涂粉料，通过将粉料置于超音速火焰喷涂设备中，喷涂至金属上，喷涂后对涂层进行真空热处理，保温、冷却制得金属涂层。
[0019]优选地，步骤S11中，除油剂包括以下重量份原料：表面活性剂3
‑
7份、磷酸三钠2
‑
9份、磷酸盐5
‑
10份、硼酸盐2
‑
4份、辛基酚聚乙烯醚3
‑
7份。
[0020]优选地，步骤S11中，除油剂包括以下重量份原料：表面活性剂5份、磷酸三钠6份、磷酸盐8份、硼酸盐3份、辛基酚聚乙烯醚5份。
[0021]优选地，步骤S6中，保温温度为1050
‑
1100摄氏度，保温4
‑
6小时。
[0022]优选地，步骤S6中，超音速火焰喷涂设备设定温度为380
‑
400℃，超音速火焰喷涂设备以50
‑
60g/min的喷涂速率喷涂至金属上，粘结层厚度为220
‑
300μm。
[0023]优选地，步骤S2中，称取石墨烯粉末5
‑
11份、石英石粉末3
‑
9份、多孔金属铝粉末6
‑
15份、二氧化钛6
‑
10份、纳米氧化镐4
‑
8份作为涂层主料。
[0024]优选地，步骤S2中，步骤S2中，称取石墨烯粉末8份、石英石粉末6份、多孔金属铝粉末11份、二氧化钛8份、纳米氧化镐6份作为涂层主料。
[0025]优选地，步骤S3中，辅料抗氧剂包括以下重量份原料：二异辛基二苯胺5
‑
10份、苯基
‑
α
‑
萘胺3
‑
9份、2，6二叔丁基苯酚4
‑
7份、邻二苯酚3
‑
6份、脲咪唑二酮2
‑
5份、聚二甲基硅氧烷1
‑
4份、聚季铵盐3
‑
10份。
[0026]优选地，步骤S5中，采用不锈钢反应釜进行搅拌混合，搅拌转速为400rad/min,烘干温度为80
‑
120℃。
[0027]优选地，步骤S4中，所述辅料抗菌剂包括以下重量份原料：椰油酸钠2
‑
6份、三氯均二苯脲5
‑
10份、乙二醇水杨酸酯3
‑
7份、甲基丙烯酸羟乙酯2
‑
8份、水3
‑
8份、氯化银2
‑
5份和柠檬烯3
‑
5份。
[0028]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0029]本专利技术通过称取表面活性剂、磷酸三钠、磷酸盐、硼酸盐、辛基酚聚乙烯醚，升温到60
‑
80℃，搅拌混合，搅拌冷却自制得除油剂，对金属表面进行除油，表面活性剂，可有效的实现对油污的良好乳化作用，有效的去除金属上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属表面涂层工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：S1、金属处理，包括以下步骤：S11、制备除油剂，称取表面活性剂、磷酸三钠、磷酸盐、硼酸盐、辛基酚聚乙烯醚，升温到60
‑
80℃，搅拌混合，搅拌时长1
‑
2h，冷却制得除油剂；S12、化学除油，将金属浸入除油剂中常温下除油5
‑
8分钟；S13、通过酒精对金属进行超声清洗，超声处理15
‑
20min，常温静置2
‑
3h；S14、喷砂处理，喷砂处理采用石英砂，喷砂风压为0.3MPa，压缩空气吹喷砂表面8min；S2、涂层主料称取混合，包括称取石墨烯粉末、石英石粉末、多孔金属铝粉末、二氧化钛、纳米氧化镐作为涂层主料，并混合经过球磨，球磨机转速为300
‑
400r/min，球磨时间为5
‑
8小时，制得涂层主料；S3、辅料抗氧剂制备，称取二异辛基二苯胺、苯基
‑
α
‑
萘胺、2，6二叔丁基苯酚、邻二苯酚，升温到40
‑
60℃，混合搅拌1
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2h，然后依次加入脲咪唑二酮、聚二甲基硅氧烷、聚季铵盐升温到110
‑
140℃，持续搅拌2
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3h冷却制得抗氧剂；S4、辅料抗菌剂制备，将椰油酸钠、三氯均二苯脲、水、氯化银和柠檬烯按比例混合均匀并常温搅拌后，继续加入乙二醇水杨酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯混合加热搅拌，得抗菌剂。S5、涂层主料与辅料混合，制得涂层复合料加入抗氧剂和抗菌剂混合搅拌，加热烘干，再球磨破碎制粒呈10
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15nm的粉料，得到粉料；S6、喷涂粉料，通过将粉料置于超音速火焰喷涂设备中，喷涂至金属上，喷涂后对涂层进行真空热处理，保温、冷却制得金属涂层。2.根据权利要求1所述的金属表面涂层工艺，其特征在于，步骤S11中，除油剂包括以下重量份原料：表面活性剂3
‑
7份、磷酸三钠2
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9份、磷酸盐5
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10份、硼酸盐2
‑
4份、辛基酚聚乙烯醚3
‑
7份。3.根据权利要求1所述的金属表面涂层工艺，其特征在于，步骤S11中，除油剂包括以下重量份原料：表面活性剂5份、磷酸三钠6份、磷酸盐8份、硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗珍录，
申请(专利权)人：上海巴洛特新材料研究有限公司，
类型：发明
国别省市：