【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷涂层领域，具体涉及一种防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层及其制备方法。
技术介绍
1、随着现代工业技术的迅速发展，材料的氧化问题在许多领域中日益凸显，导致了设备损耗、能源浪费以及生产效率下降等一系列严重后果。为了解决这一问题，陶瓷涂层技术应运而生，以其在防氧化方面的独特优势成为了研究和应用的热点之一。
2、其中，“一种细长金属管内孔中sic-zrc复合涂层的制备方法”（cn116590689a）专利技术，介绍了一种细长金属管内孔中sic-zrc复合涂层。所述以硅粉和二氧化硅粉为蒸镀粉料，与ch4或c3h6经原位反应制备内涂层；再以锆粉、氯化钾和氯化锂为蒸镀粉料，与ch4或c3h6经原位反应制备外涂层，形成sic-zrc复合涂层。该方法制备的sic-zrc复合涂层存在成本高、工艺复杂的缺点。“一种复合结构稀土改性钨涂层及其制备方法”（cn116590688a）专利技术，介绍了一种复合结构稀土改性钨涂层。采用化学气相沉积工艺，以gd颗粒、sm颗粒、wf6气体和相关工艺气体为原料，在钴基高温合金表面制备出具有复合结构的gd2c3/w/sm2o3抗氧化涂层，该方法通过控制化学气相沉积设备的真空室加热温度、真空度、外置反应发生器温度、工艺气体流量、沉积时间等因素，在高温合金表面上制备出以gd2c3为界面层、w为主相涂层、sm2o3为封堵层的复合结构抗氧化涂层。该方法制备的复合结构稀土改性钨涂层同样存在成本高、工艺复杂的缺点。
3、“航天发动机用gh4586镍合金表面含镍金属陶瓷涂层的结合与抗氧化性能”（
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层及其制备方法，本专利技术主要是将性能优异的镁铝尖晶石粉、sic粉、金属铝粉和低熔玻璃粉按照一定的比例，通过al相反应，即金属铝粉与sio2反应，在涂层内部形成al相结合相。
2、本专利技术通过低熔玻璃粉在高温作用的流动效应，填充涂层材料孔隙，同时增大涂层对基体材料的附着力；本专利技术所用原料较少，制备成本低，制备工艺相对简单，制备出的镁铝尖晶石基复合涂层抗氧化性能优越。
3、本专利技术所采用的技术方案是：一种防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，预混料成份以重量份数计：镁铝尖晶石粉20～40份、sic粉35～55份、金属铝粉5～25份和低熔玻璃粉25～45份，将预混料加入改性有机硅树脂中，预混料与改性有机硅树脂的质量比为1～3:3～11。
4、所述镁铝尖晶石粉的纯度＞90%，粒度≤5μm。
5、所述sic粉的纯度＞98%，粒度≤10μm。
6、所述金属铝粉的纯度＞96wt%，粒度≤1μm。
7、所述低熔玻璃粉熔点低于500℃，粒度≤5μm。
8、所述改性有机硅树脂为fe改性有机硅树脂、la改性有机硅树脂、cu改性有机硅树脂中的一种或多种，固含量＞45%。
9、一种防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
10、步骤一、原料混合并干燥；
11、将镁尖晶石粉、sic粉、金属铝粉和低熔玻璃粉按上述比例放入球磨机湿法球磨1～5h，磨成细粉后，在110℃下烘干24小时，制得预混料；
12、步骤二、防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层的制备；
13、在磁力搅拌器下将预混料与改性有机硅树脂按照比例进行搅拌，转速60～300转/分钟，搅拌10～50min，制得的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层前驱体能够拉丝9-11mm；而后将防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层前驱体涂覆到基体上，厚度小于3mm，将涂覆过防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层前驱体的基体在80-200℃温度条件下干燥固化2-3小时，而后在微波炉中加热至700-900℃，保温0.1-1h后制得镁铝尖晶石基复合涂层。
14、基体为不锈钢层，或无机非金属材料层，或金属层。
15、本专利技术的粒度配比，目的是为了使原料均匀分布，不产生偏析，从而使混合料具有低电磁波吸收率和优异的透波性，使加热更均匀。
16、其中本专利技术微波炉加热，由于微波加热快，并且环保低碳作用；更重要是改性有机硅树脂吸波性能极强，能快速与基层反应起到粘结作用，从而提高界面之间强度，从而使形成的多相缠绕的镁铝尖晶石有效提高与基体的粘接强度。
17、其中步骤一中球磨机湿法球磨时的料、球质量比为 1～5：5～9。
18、所述镁铝尖晶石是mgo和al2o3反应的固相产物，其具备高熔点(2135℃)、化学稳定性高、热膨胀系数低、优异的热震稳定性能、耐化学侵蚀性能和耐磨性能。
19、所述sic具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好的优点。
20、所述的金属铝粉是主要的抗氧化剂，其熔点在660℃，在高温作用下，和空气中的氧形成反应，形成al-o气相，气相沉积，起到形成气相溶胶的作用。
21、所述的低熔玻璃粉成分为sio2相，在高温作用下，产生液相，提升涂层的流动性和粘度，解决树脂高温失效问题。与此同时，其在微波辅助过程中激发了sio等离子气体，和环境中的co气体产生反应,形成sic晶须，强化连接机制。
22、本专利技术主要用于金属或合金材料基材表面的防氧化涂层，本专利技术利用低熔玻璃粉的低温熔融特性，与碳源反应生成sic, 加上铝源的陶瓷相转化，从而方镁石晶体、sic晶体、刚玉晶体互相固溶，形成镁铝尖晶石晶体，固溶过程形成的相互渗透有点缠绕分枝的形状，形成了多相缠绕的镁铝尖晶石基复合材料。实现涂层的附着力和稳定性的提升，在技术上具有突出的先进性。
23、步骤一中通过将镁铝尖晶石粉、sic粉、金属铝粉、低熔玻璃粉预先球磨，不但起到了均匀混料的目的，而且在磨的过程中，进一步降低了粉料的粒度，在一定程度上增加了粉料的比表面积，降低了颗粒表面活化能，提高涂层的均匀性。
24、本专利技术的有益效果为：本专利技术通过将镁铝尖晶石粉、sic粉、金属铝粉和低熔玻璃粉进行湿法球磨，制得预混料，再将预混料和磷酸盐溶液进行搅拌制得镁铝尖晶石基复合材料。将镁铝尖晶石粉、sic粉、金属铝粉和低熔玻璃粉进行预先球磨，增加了粉料的比表面积，降低了颗粒表面活化能；本专利技术采用廉价易获得的原料，具有成本低、制备工艺简单的特点，所制备的镁铝尖晶石基复合材料有着优异的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：预混料成份以重量份数计：镁铝尖晶石粉20～40份、SiC粉35～55份、金属铝粉5～25份和低熔玻璃粉25～45份，将预混料加入改性有机硅树脂中，预混料与改性有机硅树脂的质量比为1～3:3～11。
2.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述镁铝尖晶石粉的纯度＞90%，粒度≤5μm。
3.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述SiC粉的纯度＞98%，粒度≤10μm。
4.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述金属铝粉的纯度＞96wt%，粒度≤1μm。
5.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述低熔玻璃粉熔点低于500℃，粒度≤5μm。
6.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述改性有机硅树脂为Fe改性有机硅树脂、La改性有机硅树脂、Cu改性有机硅树脂中的一种或多种，固含量＞45%。
7.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石
8.根据权利要求7所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层的制备方法，其特征在于：基体为不锈钢层，或无机非金属材料层，或金属层。
9.根据权利要求7所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层的制备方法，其特征在于：步骤一中球磨机湿法球磨时的料、球质量比为 1～5：5～9。
...【技术特征摘要】
1.一种防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：预混料成份以重量份数计：镁铝尖晶石粉20～40份、sic粉35～55份、金属铝粉5～25份和低熔玻璃粉25～45份，将预混料加入改性有机硅树脂中，预混料与改性有机硅树脂的质量比为1～3:3～11。
2.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述镁铝尖晶石粉的纯度＞90%，粒度≤5μm。
3.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述sic粉的纯度＞98%，粒度≤10μm。
4.根据权利要求1所述的防氧化的镁铝尖晶石基复合涂层，其特征在于：所述金属铝粉的纯度＞96wt%，粒度≤1μm。
5.根据权利要求1所述的防氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：王黎，殷超凡，白宏宇，白帆，董宾宾，刘世杰，韦昊宇，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：
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