-Si纳米涂层材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是一种WC-Zr02-Si纳米涂层材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 热喷涂是利用喷涂设备将喷涂材料在高速气流的作用下雾化成微细熔滴或高温 颗粒，以很高的飞行速度喷射到经过处理的工件表面，形成牢固的覆盖层，从而使工件表面 获得不同硬度、耐磨、耐腐、耐热、抗氧化、隔热、绝缘、导电、密封、消毒、防微波辐射以及其 他各种特殊物理化学性能的技术。它可以在设备维修中修旧利废，使报废的零部件"起死回 生"；也可以在新产品制造中进行强化和预保护，使其"益寿延年"。
[0003] 随着技术的进步和人们研宄水平的提高，以及人们对纳米技术认识的深入，使用 效果更好的热喷涂用纳米材料配方为人们所知。以满足现代设备在各种各样复杂环境下的 使用要求。
【发明内容】
[0004] 为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供一种WC-Zr02-Si纳 米涂层材料及其制备方法。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006]一种WC-Zr02-Si纳米涂层材料，其组分及各组分的质量百分数为WC占79. 25%、 Zr02A8. 8%、Si占 11. 2%、微量元素占 0? 75%。
[0007] WC为黑色六方晶系结晶，呈灰色，为带有金属光泽的粉末，显微硬度为17800MPa。 WC质硬、弹性率也大，可有效提高纳米涂层硬度。
[0008] 21<)2硬度次于金刚石，能有效提高涂层的硬度和耐磨性。
[0009] 所述微量元素为Cr、Mn、B和C。
[0010]Cr涂在工件表面，可以提高工件的耐腐性。
[0011] -种WC-Zr02-Si纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012] (1)采用气雾化法制得WC-Zr02-Si的纳米球；
[0013] (2)采用活性剂保护法混合Cr、Mn、B和C制得纳米粉末。
[0014] 本发明的有益效果是：本发明的纳米材料形貌均匀、颗粒完整，具有较好的组织结 构和较好的宏观性能，硬度高、耐磨性好、结合强度高、耐高温、耐腐蚀，综合性能优于传统 涂层材料，具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性，是现代机械制造和磨损件修复再用的 重要材料。
【附图说明】
[0015] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016] 图1是本发明在扫描电子显微镜下的组织结构及晶体形貌。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐 述。
[0018] 一种WC-Zr02-Si纳米涂层材料，其组分及各组分的质量百分数为WC占79. 25%、 Zr02A8. 8%、Si占 11. 2%、微量元素占 0? 75%。
[0019] 所述微量元素为Cr、Mn、B和C。
[0020] -种WC-Zr02-Si纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0021] (1)首先米用气雾化法制得WC-Zr02_Si的纳米球；
[0022] (2)将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Cr、Mn、B和C制得纳米粉 末。
[0023] 采用等离子喷涂技术在以20Cr钢为基体的棍类工件上制得WC-Zr02-Si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 :
[0024] 表lWC-Zr02-Si纳米涂层与20Cr钢基体的性能对比实验结果：
[0025]
【主权项】
1. 一种WC-ZrO2-Si纳米涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量百分数为WC占 79. 25%、Zr02A 8. 8%、Si 占 IL 2%、微量元素占 0· 75% ; 所述微量元素为Cr、Mn、B和C。
2. -种WC-ZrO 2-Si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WC-ZrO2-Si的纳米球； (2)采用活性剂保护法混合Cr、Mn、B和C制得纳米粉末。
【专利摘要】本发明涉及一种WC-ZrO2-Si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WC占79.25％、ZrO2占8.8％、Si占11.2％、微量元素占0.75％，所述微量元素为Cr、Mn、B和C，其制备方法为：采用气雾化法制得WC-ZrO2-Si的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合Cr、Mn、B和C制得纳米粉末。本发明的纳米材料形貌均匀、颗粒完整，具有较好的组织结构和较好的宏观性能，硬度高、耐磨性好、结合强度高、耐高温、耐腐蚀，综合性能优于传统涂层材料，具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性，是现代机械制造和磨损件修复再用的重要材料。
【IPC分类】C23C4-10
【公开号】CN104831223
【申请号】CN201510233671
【发明人】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