【技術實現步驟摘要】
本公開涉及材料表面處理領域，具體涉及一種梯度防靜電耐磨涂層及其制備方法。
技術介紹
1、靜電現象是一種常見的帶電現象。在工業生產中，人們一方面需要利用靜電進行某些活動，如靜電除塵、噴漆、選礦及印刷等；另一方面又要防止靜電帶來的危害，如靜電引起的粉塵爆炸、易燃性液體在灌裝和輸送過程中產生的靜電火花及固體物質(如橡膠、塑料及合成纖維)發生摩擦剝離時產生的靜電火花。當產生靜電積累或火花時，如有易燃性液體蒸汽等存在，極易引起火災爆炸事故。
2、在航空航天、石油化工、電子工業、半導體制造等領域，為了防范由靜電引發嚴重的爆炸事故，必須對易燃易爆品、可燃粉塵、易燃氣體及液體的生產、裝卸裝置及場所采取必要的防靜電措施。而在材料表面制備防靜電涂層是解決靜電爆炸問題的有效方法之一。
3、需要說明的是，在上述
技術介紹
部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
1、本公開的目的在于提供一種梯度防靜電耐磨涂層及其制備方法，旨在制備出有防靜電功能且耐磨性強的材料涂層。
2、本公開的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本公開的實踐而習得。
3、根據本公開實施例的一方面，提供了一種梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，包括：將基體進行粗化處理，并在粗化后的基體表面將鎳基合金粉末進行第一噴涂得到鎳基合金底層；將主相對應的粉末和摻雜相對應的粉末按預設比例配比后進行機械混合得到用于制
4、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述鎳基合金底層為鎳鈷鉻鋁釔涂層、鎳鉻鋁釔涂層、鈷鉻鋁釔涂層、鎳鉻涂層、鎳鉻鋁涂層、鎳包鋁涂層、鋁包鎳涂層、鋁包鎳鉻涂層中的一種；所述鎳基合金粉末的粒徑范圍為15～75μm。
5、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述第一噴涂的工藝參數為：噴涂功率為40～70kw，主氣流量為50～200l/min，送粉率為15～30g/min，噴涂距離為8～15cm。
6、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述主相為氧化鋁、氧化鋯、氧化鉻、氧化釔、氧化鉿中的一種或多種，所述摻雜相為二氧化鈦、碳化硅、碳化鋯、碳化鉻、碳化鈦、碳化鉿、二硼化鈦、二硼化鋯中的一種或多種；所述機械混合的時間為2～10h，所述主相對應的粉末的粒徑范圍為25～75μm，所述摻雜相對應的粉末的粒徑范圍為15～75μm。
7、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述第二噴涂的工藝參數為：噴涂功率為50～100kw，主氣流量為60～200l/min，送粉率為15～30g/min，噴涂距離為8～15cm。
8、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述第一噴涂和所述第二噴涂均采用等離子噴涂法進行噴涂，所述等離子噴涂法的工藝參數為：等離子發生器掃掠速度為1000～6000mm/s，同一涂層內兩個沉積循環時間間隔為5～60s，梯度陶瓷面層中各涂層沉積間隔時間大于等于2min。
9、根據本公開實施例的第二方面，提供了一種梯度防靜電耐磨涂層，采用如上述梯度防靜電耐磨涂層的制備方法得到的，所述梯度防靜電耐磨涂層包括：鎳基合金底層和梯度陶瓷面層，所述梯度陶瓷面層包括主相和摻雜相；所述摻雜相的含量由內側至外側依次升高，所述摻雜相的質量百分含量為2％～50％。
10、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述鎳基合金底層的厚度為50～120μm，孔隙率不超過5％。
11、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述梯度陶瓷面層的厚度不超過500μm，孔隙率不超過5％。
12、根據本公開的一些實施例，基于前述方案，所述梯度防靜電耐磨涂層的表面電阻為106～108ω，結合強度大于等于30mpa，硬度為900～1500hv0.3，平均摩擦系數為0.6～0.9，磨損率為(2.0～10.0)×10-6mm·n-1·m-1。
13、本公開示例性實施例可以具有以下部分或全部有益效果：
14、在本公開的一些實施例所提供的技術方案中，對噴涂技術制備工藝和涂層成分協同調控，成功在基體表面構筑多功能梯度結構的防靜電耐磨涂層，一方面該涂層組織均勻致密、硬度高，防靜電性能及耐磨性能穩定優異，涂層表面靜電隨其梯度結構內部導電相形成的通路而緩慢耗散，避免了靜電作用對基材的損傷，有效解決了傳統有機涂層在高耐磨防靜電環境中的應用局限性；另一方面梯度結構設計使涂層間界面消失，有效緩解了界面應力，增強了涂層的結合強度等性能；再一方面該涂層適用性強，可對盤環類、軸類、箱體類、薄壁件、凹槽類等復雜構件實現表面強化，具有很好的經濟及社會效益。
15、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開。
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1.一種梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述鎳基合金底層為鎳鈷鉻鋁釔涂層、鎳鉻鋁釔涂層、鈷鉻鋁釔涂層、鎳鉻涂層、鎳鉻鋁涂層、鎳包鋁涂層、鋁包鎳涂層、鋁包鎳鉻涂層中的一種；所述鎳基合金粉末的粒徑范圍為15～75μm。
3.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述第一噴涂的工藝參數為：噴涂功率為40～70kW，主氣流量為50～200L/min，送粉率為15～30g/min，噴涂距離為8～15cm。
4.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述主相為氧化鋁、氧化鋯、氧化鉻、氧化釔、氧化鉿中的一種或多種，所述摻雜相為二氧化鈦、碳化硅、碳化鋯、碳化鉻、碳化鈦、碳化鉿、二硼化鈦、二硼化鋯中的一種或多種；所述機械混合的時間為2～10h，所述主相對應的粉末的粒徑范圍為25～75μm，所述摻雜相對應的粉末的粒徑范圍為15～75μm。
5.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述第二噴涂的工藝
6.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述第一噴涂和所述第二噴涂均采用等離子噴涂法進行噴涂，所述等離子噴涂法的工藝參數為：等離子發生器掃掠速度為1000～6000mm/s，同一涂層內兩個沉積循環時間間隔為5～60s，梯度陶瓷面層中各涂層沉積間隔時間大于等于2min。
7.一種梯度防靜電耐磨涂層，其特征在于，所述梯度防靜電耐磨涂層是采用如上述權利要求1至6所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法得到的，所述梯度防靜電耐磨涂層包括：
8.根據權利要求7所述的梯度防靜電耐磨涂層，其特征在于，所述鎳基合金底層的厚度為50～120μm，孔隙率不超過5％。
9.根據權利要求7所述的梯度防靜電耐磨涂層，其特征在于，所述梯度陶瓷面層的厚度不超過500μm，孔隙率不超過5％。
10.根據權利要求7所述的梯度防靜電耐磨涂層，其特征在于，所述梯度防靜電耐磨涂層的表面電阻為106～108Ω，結合強度大于等于30MPa，硬度為900～1500HV0.3，平均摩擦系數為0.6～0.9，磨損率為(2.0～10.0)×10-6mm·N-1·m-1。
...【技術特征摘要】
1.一種梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述鎳基合金底層為鎳鈷鉻鋁釔涂層、鎳鉻鋁釔涂層、鈷鉻鋁釔涂層、鎳鉻涂層、鎳鉻鋁涂層、鎳包鋁涂層、鋁包鎳涂層、鋁包鎳鉻涂層中的一種；所述鎳基合金粉末的粒徑范圍為15～75μm。
3.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述第一噴涂的工藝參數為：噴涂功率為40～70kw，主氣流量為50～200l/min，送粉率為15～30g/min，噴涂距離為8～15cm。
4.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述主相為氧化鋁、氧化鋯、氧化鉻、氧化釔、氧化鉿中的一種或多種，所述摻雜相為二氧化鈦、碳化硅、碳化鋯、碳化鉻、碳化鈦、碳化鉿、二硼化鈦、二硼化鋯中的一種或多種；所述機械混合的時間為2～10h，所述主相對應的粉末的粒徑范圍為25～75μm，所述摻雜相對應的粉末的粒徑范圍為15～75μm。
5.根據權利要求1所述的梯度防靜電耐磨涂層的制備方法，其特征在于，所述第二噴涂的工藝參數為：噴涂功率為50～100kw，主氣流量為60～200l/min，送...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊莉，紀綱，柳琪，高志文，邱龍時，胡小剛，
申請(專利權)人：西安稀有金屬材料研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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