【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在铜基体上制备涂层的，具体涉及一种铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料及其制备方法。
技术介绍
1、铜及铜合金因其具有很高的导电性和导热性，在航空航天、海洋运输、电子电器等领域有着广泛的应用。然而由于铜及铜合金硬度低和耐磨性较差，极大地限制了其在极端工况下的应用。常见的铜合金表面改性的技术有：电镀技术、热喷涂技术和激光熔覆技术等。电镀技术面临诸多挑战，例如金属膜和基体之间的结合通常为非冶金状态，导致金属膜容易剥离，同时硬度和耐磨性较差，形成的金属膜较为疏松；此外，电解过程造成的污染也与国家环境保护政策不相符。相比之下，热喷涂技术能够获得相对厚实的涂层，但该涂层与基体仅呈机械结合，结合强度较低，在较高载荷下容易脱落失效。此外，热喷涂涂层的孔隙率较高，导致性能下降。
2、钼具有诸多优良的性能，如高熔点（2620℃），低电阻和高导热性，弹性模量高和热膨胀系数小，现以广泛地应用于电子器件、国防军工和航空航天等领域。其优异的高温力学性能使得国内外诸多学者进行铜合金表面增材钼涂层的研究。由于钼的抗氧化性能差，严重影响了钼涂层在极端工况下的服役。
3、因此，如何在铜合金表面增材钼涂层并克服钼的抗氧化性能差的缺点是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料及其制备方法。本专利技术采用激光熔覆和包埋渗相结合的方法，制备出高硬度、高耐磨、高导电以及高抗氧化性能等综合性能高的涂层，为铜表面高性能涂层技术提供了新的
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面是提供一种铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤（1）：在铜基体表面通过激光熔覆制备钼涂层，得到铜基体-钼涂层材料；
5、步骤（2）：将铜基体-钼涂层材料包埋于复合粉末中，在保护性气氛下，焙烧，得到铜基体-钼复合涂层材料；所述复合粉末包括naf、al2o3和si-c-s-al四元合金粉；
6、所述si-c-s-al四元合金粉中含si 10wt%~70wt%、c 10wt%~70wt%、s 10wt%~70wt%、al 10wt%~70wt%；比如含si 10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%；比如含c 10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%；比如含s 10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%；比如含al 10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%；
7、所述激光熔覆中的激光采用红蓝光复合激光。
8、本专利技术的si-c-s-al四元合金粉中si、c、s、al的质量之和为100%。
9、本专利技术采用红蓝光复合激光熔覆技术直接在铜表面制备钼涂层，再采用包埋渗技术在钼涂层表面制备钼的化合物-硫化物-碳化物-铝化物金属陶瓷复合涂层。本专利技术采用激光熔覆和包埋渗相结合的方法，制备出高硬度、高耐磨、高导电以及高抗氧化性能等综合性能高的涂层，为铜表面高性能涂层技术提供了新的思路。
10、作为一种优选的实施方式，步骤（1），所述铜基体选自铬锆铜合金、弥散强化铜合金或锡青铜合金中的至少一种；和/或，
11、以质量分数计，所述复合粉末含有naf 25%~30%、al2o3 55%~60%、si-c-s-al四元合金粉10%~20%；比如所述复合粉末含有naf为 25%、26%、27%、28%、29%、30%；al2o3 55%、56%、57%、58%、69%、60%；si-c-s-al四元合金粉10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%；
12、本专利技术的复合粉末中naf 、al2o3 、si-c-s-al四元合金粉的质量之和为100%；
13、优选地，以质量分数计，所述复合粉末含有naf25%、al2o360%、(si-c-s-al)四元合金粉15%。
14、作为一种优选的实施方式，所述铬锆铜合金选自c18150 铬锆铜、 c18200 铬锆铜、 c15000 铬锆铜、c17510 铬锆铜或c15010 铬锆铜中的至少一种；和/或，
15、所述弥散强化铜合金选自c15715 弥散强化铜、 c15740 弥散强化铜、c15760 弥散强化铜中的至少一种；和/或，
16、所述锡青铜合金选自 c51000 锡青铜合金、c52100 锡青铜合金、c54400锡青铜合金、c90300锡青铜合金中的至少一种。
17、作为一种优选的实施方式，步骤（1）中激光熔覆包括以下步骤：
18、步骤（a）：将激光头设置在待熔覆的铜基体表面；
19、步骤（b）：向待熔覆的铜基体表面输送钼粉；
20、步骤（c）：激光头向设有钼粉的待熔覆的铜基体表面发射红蓝光复合激光，在铜基体表面制备出钼涂层，得到铜基体-钼涂层材料。
21、作为一种优选的实施方式，步骤（a），激光头向x轴方向进行了偏移，与待熔覆的铜基体表面呈80°-85°；和/或，
22、激光头与待熔覆的铜基体表面的距离为15mm-20mm；和/或，
23、步骤（b），输送钼粉的送粉气压为0.5mpa~2mpa；和/或，
24、钼粉的送粉流量为6-15g/min；和/或，
25、步骤（c），红蓝光复合激光中，红外激光功率为3000-4500w；蓝光激光功率为300-1000w；和/或，蓝光激光的波长为420-450nm的激光束；红外激光的波长为700-1300nm；和/或，
26、x轴方向激光头的运动速度为14mm/s-20mm/s；和/或，
27、激光熔覆中激光头采用工字型的往返运动。
28、本专利技术中送粉方式选用现有常用的送粉方式，优选地，送粉方式采用环形送粉方式；送粉喷嘴采用环形送粉喷嘴。
29、激光熔覆是一种用于表面强化的技术，其原理是利用高密度激光束在基体表面施加高功率，通过速熔化和迅速冷却的过程，将一层金属材料熔覆到体材料上，通过控制激光功率、扫描速度和粉未速度等参数，可以实现基体和覆材料之间良好的治金结合，从而显著提高基体的硬度、耐磨性和抗氧化性能。因此，激光熔覆技术可以有效用于制备铜合金表面涂层。
30、作为一种优选的实施方式，步骤（2）中，si-c-s-al四元合金粉的制备方法，包括以下步骤：
31、将si粉、c粉、al粉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
9.一种如权利要求1-8任一项所述的方法制备的铜基体-钼复合涂层材料。
10.根据权利要求9所述的铜基体-钼复合涂层材料，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的铜基体-钼复合涂层导电耐磨材料的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，韩世雄，谭娜，卢冰文，尹维，刘杨，王军印，于月洋，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：
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