一种用于钢制件的等离子多元共渗增强的表面稀土复合涂层的制作方法

1.本发明涉及复合涂层制备领域，特别涉及一种用于钢制件的等离子多元共渗增强的表面稀土复合涂层。


背景技术：

2.金属材料腐蚀遍及国民经济各部门，腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上，它还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费等诸多问题。金属防腐蚀就是通过采取各种手段，保护容易锈蚀的金属物品的，来达到延长其使用寿命的目的，通常采用物理防腐，化学防腐，电化学防腐等方法，在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。
3.目前通过电沉积在金属表面覆盖涂层的方法应用较为广泛，但是电沉积之前需要对腐蚀或者生锈的工件表面进行打磨除锈，在对钢管打磨时，其内部不容易被打磨到，同时在打磨的过程中不能同时同时对钢管进行清洗，且会造成粉尘弥漫。
4.因此，发明一种用于钢制件的等离子多元共渗增强的表面稀土复合涂层来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于钢制件的等离子多元共渗增强的表面稀土复合涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于钢制件的等离子多元共渗增强的表面稀土复合涂层，所述复合涂层的制备包括如下步骤：
7.s1:将壳聚糖溶液与稀土金属化合物溶液以100:1的比例混合，调节溶液ph至3-5，然后将钢管采用旋转打磨装置清洁后备用；
8.s2:将清洁后的钢管进一步清洗、烘干，并将其放入电沉积池中的负极位置，并将s1中的混合液倒入沉积池中，并在沉积池中加入微晶纤维素，然后开通电源进行沉积，直至钢管表面出现一层白色的膜后关闭电源停止沉积；
9.s3:然后再将钢管从沉积池中取出，在28-35℃的环境下干燥后放入3.5-5.0g/100ml的戊二醛水溶液中浸泡1-2h，最后取出晾干即可；
10.其中s1中提到的旋转打磨装置包括清洗池,清洗池上可拆卸设有密封板，钢管位于清洗池的内部，且清洗池的内部设有将钢管进行支撑的支撑辊,钢管在清洗池的内部处于悬空状态，清洗池的后侧壁固定设有后侧板,后侧板上设有对钢管的外边缘以及内边缘进行打磨的打磨板，所述后侧板上还设有驱动钢管转动的橡胶辊,橡胶辊的后侧端穿出后侧板的后侧壁与驱动电机传动连接，所述驱动电机由承接板进行支撑，承接板固定安装在后侧板的后侧壁表面，所述橡胶辊转动时将会驱动钢管在竖直平面内转动。
11.工作时，可以先将清洗池上的密封板打开，然后将钢管放置在清洗池的内部，使得两组打磨板分别位于钢管的内外壁，且橡胶辊与钢管的外边缘接触，然后再将密封板安装
在清洗池上，然后向清洗池的内部加入清水，启动与橡胶辊传动连接的驱动电机，驱动电机将会带动橡胶辊转动，橡胶辊将会通过与钢管外壁之间的摩擦阻力带动钢管的转动，钢管转动的过程中打磨板可以对钢管的内外表面进行打磨，且当打磨过的钢管经过清洗池的底部时，清洗池内部的清水可以对钢管进行清洗，进而可以实现边打磨边清洗，打磨效率高；
12.且在打磨的过程中会不会产生粉尘，同时清洗池内部的水也可以对钢管的表面进行降温。
13.优选的，所述支撑辊的数量为两组，且两组支撑辊均与钢管相互平行。
14.优选的，所述打磨板的数量为两组，两组打磨板分别位于钢管的内部和外部，且后侧板上固定两组与打磨板相对应的固定板，打磨板通过压缩弹簧与靠近其的那一组固定板固定连接，两组打磨板均与钢管的表面边缘接触。
15.具体的，由于打磨板通过压缩弹簧与靠近其的那一组固定板固定连接，进而打磨板将会弹性压紧在钢管的表面，避免对钢管过度打磨。
16.优选的，所述清洗池的顶部边缘通过扭簧活动铰接有擦拭板,擦拭板面向钢管的表面固定设有将钢管表面水分擦拭的擦拭棉，擦拭棉始终与钢管的外边缘接触，所述清洗池上安装有擦拭板的侧壁上固定设有水平板,水平板水平设置，所述水平板上设有将擦拭板向靠近钢管的方向压紧的压紧机构。
17.工作时，擦拭棉在擦拭板的作用下压在钢管的表面边缘，擦拭棉可以将钢管表面的水分进行擦拭，进而避免钢管表面覆盖有水膜而使得橡胶辊不能通过其与钢管之间的摩擦力带动钢管的转动，同时擦拭棉还可以将钢管表面的灰尘以及打磨下的杂质擦下，一举两得。
18.优选的，所述压紧机构包括销轴和u形铰接杆，所述u形铰接杆上相互平行的两组杆上贯穿设有销轴,销轴与u形铰接杆上不接触的那一组杆件相互平行，销轴的两端通过安装板固定安装在水平板的上表面，所述u形铰接杆处于自然状态时，u形铰接杆面向擦拭板的一端上扬，而u形铰接杆背离擦拭板的一端下沉，且u形铰接杆背离擦拭板的一端与拉扯机构连接。
19.工作时，当拉扯机构带动u形铰接杆的外侧端上移时，u形铰接杆的内侧端将会下沉并挤压擦拭板的外壁，进而使得擦拭板向靠近钢管的方向移动，进而擦拭棉将会被擦拭板挤压，擦拭板上吸收的水分将会被挤出，进而对钢管表面的擦干效果更佳；
20.实际工作时，擦拭板呈现出间歇向钢管靠近的一个运动状态，当擦拭板在与之活动铰接的扭簧的作用下处于自然状态时，擦拭棉与钢管的表面接触，但是擦拭棉内部仍处于较为蓬松的状态，而当擦拭板在u形铰接杆的挤压作用下向靠近钢管的方向移动时，擦拭棉受到挤压，其内部孔隙间距减小，擦拭棉内部的水分将会被挤出。
21.优选的，所述拉扯机构包括橡胶辊、断层、活动套管和u形杆件，所述橡胶辊上开设有断层,断层将橡胶辊分为两段，两段橡胶辊之间通过u形杆件固定连接，所述u形杆件上与橡胶辊相互平行的杆件上活动套设有活动套管,活动套管的边缘与拉绳的一端固定连接，拉绳的另一端绕过导向辊并下移与u形铰接杆远离擦拭板的一端固定连接。
22.工作时，在橡胶辊转动的过程中将会带动活动套管转动，活动套管将会间歇的向导向辊靠近或者远离，当活动套管向导向辊远离时，拉绳将会带动u形铰接杆的外侧端上移。
23.优选的，所述u形杆件上与橡胶辊的中心轴线相互垂直的杆件的长度小于橡胶辊的直径，且活动套管的外边缘位于橡胶辊上的断层的内部。
24.优选的，所述导向辊与橡胶辊相互平行设置，所述导向辊的一端固定安装在安装杆的顶部，安装杆的底部与水平板的上表面固定连接，与u形铰接杆固连的拉绳被导向辊弯折呈l形结构。
25.优选的，所述钢管的内部穿设有搅拌杆,搅拌杆的边缘固定设有螺旋绞龙，所述搅拌杆上伸出钢管两端的位置固定设有翻转板,翻转板上均匀设有通孔，最初状态时，翻转板位于搅拌杆的顶部边缘，搅拌杆由转动机构带动其在竖直平面内转动。
26.工作时，搅拌杆转动时，搅拌杆边缘的螺旋绞龙可以将清洗池内部的水进行搅拌，同时螺旋绞龙可以对水流进行输送，使得靠近钢管的脏水向远离钢管的方向运输，避免靠近钢管的位置积累过多的金属碎屑；
27.同时搅拌杆两端的翻转板起到对清洗池内部的水进行搅拌的作用，水流在清洗池的内部震荡促可以对钢管的表面进行撞击冲击，进而对钢管表面的脏污的冲洗效果更佳。
28.优选的，所述转动机构包括传输皮带和皮带轮，所述橡胶辊的后侧端转轴上固定设有与之同轴的皮带轮，所述搅拌杆的后侧端转轴伸出清洗池的后侧壁与另一组皮带轮固定连接，两组皮带轮之间通过传输皮带传动。
29.具体的，橡胶辊转动将会带动其上的皮带轮的转动，进而通过传输皮带带动与搅拌杆固连的皮带轮的转动，进而带动搅拌杆转动。
30.本发明的技术效果和优点：
31.1、本发明中橡胶辊将会通过与钢管外壁之间的摩擦阻力带动钢管的转动，钢管转动的过程中打磨板可以对钢管的内外表面进行打磨，且当打磨过的钢管经过清洗池的底部时，清洗池内部的清水可以对钢管进行清洗，进而可以实现边打磨边清洗，打磨效率高，且在打磨的过程中会不会产生粉尘，同时清洗池内部的水也可以对钢管的表面进行降温；
32.2、打磨板通过压缩弹簧与靠近其的那一组固定板固定连接，进而打磨板将会弹性压紧在钢管的表面，避免对钢管过度打磨；
33.3、擦拭棉在擦拭板的作用下压在钢管的表面边缘，擦拭棉可以将钢管表面的水分进行擦拭，进而避免钢管表面覆盖有水膜而使得橡胶辊不能通过其与钢管之间的摩擦力带动钢管的转动，同时擦拭棉还可以将钢管表面的灰尘以及打磨下的杂质擦下，一举两得；
34.4、擦拭板呈现出间歇向钢管靠近的一个运动状态，当擦拭板在与之活动铰接的扭簧的作用下处于自然状态时，擦拭棉与钢管的表面接触，但是擦拭棉内部仍处于较为蓬松的状态，而当擦拭板在u形铰接杆的挤压作用下向靠近钢管的方向移动时，擦拭棉受到挤压，其内部孔隙间距减小，擦拭棉内部的水分将会被挤出。
附图说明
35.图1为本发明稀土复合涂层的制备工艺图。
36.图2为旋转打磨装置的第一结构示意图。
37.图3为旋转打磨装置的第二结构示意图。
38.图4为旋转打磨装置的内部结构示意图。
39.图5为螺旋绞龙在钢管内部的连接示意图。
40.图中：1、清洗池；2、后侧板；3、钢管；4、密封板；5、固定板；6、橡胶辊；7、断层；8、活动套管；9、u形杆件；10、擦拭板；11、销轴；12、u形铰接杆；13、导向辊；14、水平板；15、打磨板；16、擦拭棉；17、支撑辊；19、搅拌杆；20、螺旋绞龙；21、翻转板；22、通孔；23、传输皮带；24、皮带轮；25、承接板；26、驱动电机。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.本发明提供了如图1-5所示的一种用于钢制件的等离子多元共渗增强的表面稀土复合涂层，所述复合涂层的制备包括如下步骤：
43.s1:将壳聚糖溶液与稀土金属化合物溶液以100:1的比例混合，调节溶液ph至3-5，然后将钢管3采用旋转打磨装置清洁后备用；
44.s2:将清洁后的钢管3进一步清洗、烘干，并将其放入电沉积池中的负极位置，并将s1中的混合液倒入沉积池中，并在沉积池中加入微晶纤维素，然后开通电源进行沉积，直至钢管3表面出现一层白色的膜后关闭电源停止沉积；
45.s3:然后再将钢管3从沉积池中取出，在28-35℃的环境下干燥后放入3.5-5.0g/100ml的戊二醛水溶液中浸泡1-2h，最后取出晾干即可；
46.其中s1中提到的旋转打磨装置包括清洗池1,清洗池1上可拆卸设有密封板4，钢管3位于清洗池1的内部，且清洗池1的内部设有将钢管3进行支撑的支撑辊17,钢管3在清洗池1的内部处于悬空状态，清洗池1的后侧壁固定设有后侧板2,后侧板2上设有对钢管3的外边缘以及内边缘进行打磨的打磨板15，所述后侧板2上还设有驱动钢管3转动的橡胶辊6,橡胶辊6的后侧端穿出后侧板2的后侧壁与驱动电机26传动连接，所述驱动电机26由承接板25进行支撑，承接板25固定安装在后侧板2的后侧壁表面，所述橡胶辊6转动时将会驱动钢管3在竖直平面内转动。
47.工作时，可以先将清洗池1上的密封板4打开，然后将钢管3放置在清洗池1的内部，使得两组打磨板15分别位于钢管3的内外壁，且橡胶辊6与钢管3的外边缘接触，然后再将密封板4安装在清洗池1上，然后向清洗池1的内部加入清水，启动与橡胶辊6传动连接的驱动电机26，驱动电机26将会带动橡胶辊6转动，橡胶辊6将会通过与钢管3外壁之间的摩擦阻力带动钢管3的转动，钢管3转动的过程中打磨板15可以对钢管3的内外表面进行打磨，且当打磨过的钢管3经过清洗池1的底部时，清洗池1内部的清水可以对钢管3进行清洗，进而可以实现边打磨边清洗，打磨效率高；
48.且在打磨的过程中会不会产生粉尘，同时清洗池1内部的水也可以对钢管3的表面进行降温。
49.所述支撑辊17的数量为两组，且两组支撑辊17均与钢管3相互平行。
50.所述打磨板15的数量为两组，两组打磨板15分别位于钢管3的内部和外部，且后侧板2上固定两组与打磨板15相对应的固定板5，打磨板15通过压缩弹簧与靠近其的那一组固定板5固定连接，两组打磨板15均与钢管3的表面边缘接触。
51.具体的，由于打磨板15通过压缩弹簧与靠近其的那一组固定板5固定连接，进而打磨板15将会弹性压紧在钢管3的表面，避免对钢管3过度打磨。
52.所述清洗池1的顶部边缘通过扭簧活动铰接有擦拭板10,擦拭板10面向钢管3的表面固定设有将钢管3表面水分擦拭的擦拭棉16，擦拭棉16始终与钢管3的外边缘接触，所述清洗池1上安装有擦拭板10的侧壁上固定设有水平板14,水平板14水平设置，所述水平板14上设有将擦拭板10向靠近钢管3的方向压紧的压紧机构。
53.工作时，擦拭棉16在擦拭板10的作用下压在钢管3的表面边缘，擦拭棉16可以将钢管3表面的水分进行擦拭，进而避免钢管3表面覆盖有水膜而使得橡胶辊6不能通过其与钢管3之间的摩擦力带动钢管3的转动，同时擦拭棉16还可以将钢管3表面的灰尘以及打磨下的杂质擦下，一举两得。
54.所述压紧机构包括销轴11和u形铰接杆12，所述u形铰接杆12上相互平行的两组杆上贯穿设有销轴11,销轴11与u形铰接杆12上不接触的那一组杆件相互平行，销轴11的两端通过安装板固定安装在水平板14的上表面，所述u形铰接杆12处于自然状态时，u形铰接杆12面向擦拭板10的一端上扬，而u形铰接杆12背离擦拭板10的一端下沉，且u形铰接杆12背离擦拭板10的一端与拉扯机构连接。
55.工作时，当拉扯机构带动u形铰接杆12的外侧端上移时，u形铰接杆12的内侧端将会下沉并挤压擦拭板10的外壁，进而使得擦拭板10向靠近钢管3的方向移动，进而擦拭棉16将会被擦拭板10挤压，擦拭板10上吸收的水分将会被挤出，进而对钢管3表面的擦干效果更佳；
56.实际工作时，擦拭板10呈现出间歇向钢管3靠近的一个运动状态，当擦拭板10在与之活动铰接的扭簧的作用下处于自然状态时，擦拭棉16与钢管3的表面接触，但是擦拭棉16内部仍处于较为蓬松的状态，而当擦拭板10在u形铰接杆12的挤压作用下向靠近钢管3的方向移动时，擦拭棉16受到挤压，其内部孔隙间距减小，擦拭棉16内部的水分将会被挤出。
57.所述拉扯机构包括橡胶辊6、断层7、活动套管8和u形杆件9，所述橡胶辊6上开设有断层7,断层7将橡胶辊6分为两段，两段橡胶辊6之间通过u形杆件9固定连接，所述u形杆件9上与橡胶辊6相互平行的杆件上活动套设有活动套管8,活动套管8的边缘与拉绳的一端固定连接，拉绳的另一端绕过导向辊13并下移与u形铰接杆12远离擦拭板10的一端固定连接。
58.工作时，在橡胶辊6转动的过程中将会带动活动套管8转动，活动套管8将会间歇的向导向辊13靠近或者远离，当活动套管8向导向辊13远离时，拉绳将会带动u形铰接杆12的外侧端上移。
59.所述u形杆件9上与橡胶辊6的中心轴线相互垂直的杆件的长度小于橡胶辊6的直径，且活动套管8的外边缘位于橡胶辊6上的断层7的内部。
60.所述导向辊13与橡胶辊6相互平行设置，所述导向辊13的一端固定安装在安装杆的顶部，安装杆的底部与水平板14的上表面固定连接，与u形铰接杆12固连的拉绳被导向辊13弯折呈l形结构。
61.所述钢管3的内部穿设有搅拌杆19,搅拌杆19的边缘固定设有螺旋绞龙20，所述搅拌杆19上伸出钢管3两端的位置固定设有翻转板21,翻转板21上均匀设有通孔22，最初状态时，翻转板21位于搅拌杆19的顶部边缘，搅拌杆19由转动机构带动其在竖直平面内转动。
62.工作时，搅拌杆19转动时，搅拌杆19边缘的螺旋绞龙20可以将清洗池1内部的水进
行搅拌，同时螺旋绞龙20可以对水流进行输送，使得靠近钢管3的脏水向远离钢管3的方向运输，避免靠近钢管3的位置积累过多的金属碎屑；
63.同时搅拌杆19两端的翻转板21起到对清洗池1内部的水进行搅拌的作用，水流在清洗池1的内部震荡促可以对钢管3的表面进行撞击冲击，进而对钢管3表面的脏污的冲洗效果更佳。
64.所述转动机构包括传输皮带23和皮带轮24，所述橡胶辊6的后侧端转轴上固定设有与之同轴的皮带轮24，所述搅拌杆19的后侧端转轴伸出清洗池1的后侧壁与另一组皮带轮24固定连接，两组皮带轮24之间通过传输皮带23传动。
65.具体的，橡胶辊6转动将会带动其上的皮带轮24的转动，进而通过传输皮带23带动与搅拌杆19固连的皮带轮24的转动，进而带动搅拌杆19转动。
66.工作原理：可以先将清洗池1上的密封板4打开，然后将钢管3放置在清洗池1的内部，使得两组打磨板15分别位于钢管3的内外壁，且橡胶辊6与钢管3的外边缘接触，然后再将密封板4安装在清洗池1上，然后向清洗池1的内部加入清水，启动与橡胶辊6传动连接的驱动电机26，驱动电机26将会带动橡胶辊6转动，橡胶辊6将会通过与钢管3外壁之间的摩擦阻力带动钢管3的转动，钢管3转动的过程中打磨板15可以对钢管3的内外表面进行打磨，且当打磨过的钢管3经过清洗池1的底部时，清洗池1内部的清水可以对钢管3进行清洗，进而可以实现边打磨边清洗，打磨效率高；
67.且在打磨的过程中会不会产生粉尘，同时清洗池1内部的水也可以对钢管3的表面进行降温。