本发明涉及空气压缩机技术领域，尤其涉及一种空气压缩机高性能缸盖及其制备方法。
背景技术：
空气压缩机是一种用以压缩气体的设备。空气压缩机与水泵构造类似。大多数空气压缩机是往复活塞式，旋转叶片或旋转螺杆。离心式压缩机是非常大的应用程序。
空气压缩机（空压机）的种类很多。
1、按工作原理可分为三大类：容积型、动力型（速度型或透平型）、热力型压缩机；2、按润滑方式可分为无油空压机和机油润滑空压机；3、按性能可分为：低噪音、可变频、防爆等空压机；4、按用途可分为：冰箱压缩机、空调压缩机、制冷压缩机、油田用压缩机、天然气加气站用、凿岩机用、风动工具、车辆制动用、门窗启闭用、纺织机械用、轮胎充气用、塑料机械用压缩机、矿用压缩机、船用压缩机、医用压缩机、喷砂喷漆用；5、按型式可分为：固定式、移动式、封闭式。
其中，缸盖是空气压缩机重要部件。如何改善缸盖的各种性能，以适合空气压缩机的不同性能要求，是一项重要任务。
技术实现要素：
为克服上述不足，本发明提供一种空气压缩机高性能缸盖及其制备方法。
本发明是采取以下技术方案来实现的：一种空气压缩机高性能缸盖，它包括缸盖本体以及喷涂在缸盖本体内外表面的油漆；
所述缸盖本体是由铝合金轻质材料铸成，所述缸盖本体是由以下按照重量份的原料组成：铝100份、铜25份、锌13份、二氧化钛纳米粉末4份、锰3份、镍3份、硅2份、N-乙基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐1-5份、四丁基溴化铵2-6份、羟乙基纤维素3-7份、锶0.2-0.8份、镓0.4-0.6份、钒0.1-0.3份、钨0.3-0.5份以及铁28-32份；
所述油漆是由以下按照重量份的原料组成：聚酯树脂84份、硫酸钡6份、有机硅油10份、羟乙基纤维素5份、膨胀玻化微珠4份、纳米铜4份、天然玉石粉3份、钛酸四丁酯3份、氯化石蜡1-5份、氧化锑0.5-1.5份、氧化铝2-6份、聚合硫酸铝3-7份、阿拉伯胶30-40份；
所述纳米铜的制备方法为：分别量取6%的硫酸铜溶液100ml和7%的硼氢化钾溶液120ml；水浴加热至42℃并高速搅拌，使用喷雾器将硫酸铜溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；加入氢氧化钠调节pH值至14.3，并随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在14.3；喷加结束后，继续搅拌、反应约12min，反应结束，过滤烘干即得纳米铜。
作为本发明的优选方案：所述缸盖本体是由以下按照重量份的原料组成：铝100份、铜25份、锌13份、二氧化钛纳米粉末4份、锰3份、镍3份、硅2份、N-乙基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐1份、四丁基溴化铵2份、羟乙基纤维素3份、锶0.2份、镓0.4份、钒0.1份、钨0.3份以及铁28份；
所述油漆是由以下按照重量份的原料组成：聚酯树脂84份、硫酸钡6份、有机硅油10份、羟乙基纤维素5份、膨胀玻化微珠4份、纳米铜4份、天然玉石粉3份、钛酸四丁酯3份、氯化石蜡1份、氧化锑0.5份、氧化铝2份、聚合硫酸铝3份、阿拉伯胶30份；
作为本发明的优选方案：所述缸盖本体是由以下按照重量份的原料组成：铝100份、铜25份、锌13份、二氧化钛纳米粉末4份、锰3份、镍3份、硅2份、N-乙基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐3份、四丁基溴化铵4份、羟乙基纤维素5份、锶0.5份、镓0.5份、钒0.2份、钨0.4份以及铁30份；
所述油漆是由以下按照重量份的原料组成：聚酯树脂84份、硫酸钡6份、有机硅油10份、羟乙基纤维素5份、膨胀玻化微珠4份、纳米铜4份、天然玉石粉3份、钛酸四丁酯3份、氯化石蜡3份、氧化锑1份、氧化铝4份、聚合硫酸铝5份、阿拉伯胶35份。
作为本发明的优选方案：所述缸盖本体是由以下按照重量份的原料组成：铝100份、铜25份、锌13份、二氧化钛纳米粉末4份、锰3份、镍3份、硅2份、N-乙基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐5份、四丁基溴化铵6份、羟乙基纤维素7份、锶-0.8份、镓0.6份、钒0.3份、钨0.5份以及铁32份；
所述油漆是由以下按照重量份的原料组成：聚酯树脂84份、硫酸钡6份、有机硅油10份、羟乙基纤维素5份、膨胀玻化微珠4份、纳米铜4份、天然玉石粉3份、钛酸四丁酯3份、氯化石蜡5份、氧化锑1.5份、氧化铝6份、聚合硫酸铝7份、阿拉伯胶40份。
作为本发明的优选方案：所述油漆的制备方法，包括以下步骤：将聚酯树脂、硫酸钡、羟乙基纤维素天然玉石粉、钛酸四丁酯、氧化锑、氧化铝以及聚合硫酸铝混合后利用湿法粉碎粉碎成10-20µm的混合物A，向混合物A中加入氯化石蜡、半量的阿拉伯胶并加入适量的去离子水调节成稠度适中的浆液B，将浆液B转移至大烧杯中，置于磁力搅拌器上，水浴加热至92℃，并分批加入膨胀玻化微珠、纳米铜以及剩余量的阿拉伯胶，恒温搅拌60min，自然冷却至55℃，再在该温度下进行超声处理20min，超声功率为800W，降至室温即得所述油漆。
本发明还提供一种空气压缩机高性能缸盖的制备方法，包括以下步骤：1）缸盖本体的制备：将所述缸盖本体的组成原料称重后在高温熔化炉中利用高温熔化后呈流体状，扒去表面浮渣，温度为1350℃，时间为45min；接着向合金溶液中通入纯氮气进行除氢处理 5min；合金溶液经扒渣后浇入金属模具中，浇铸温度为690℃，风冷至室温即得缸盖本体初品； 将得到的缸盖本体初品在液氮中浸渍2.6h,然后升温至至1150℃保温2h,迅速降温至900℃保温1h,再用200℃回火0.6h,最后采用冷风机，以冷却速度为30℃/s冷却至室温，得到缸盖本体成品；
2）将缸盖本体成品内外表面利用静电喷涂工艺喷涂所述油漆，得到缸盖成品；其中，所述油漆喷涂厚度为0.3mm。
综上所述本发明具有以下有益效果：本发明提供一种空气压缩机高性能缸盖及其制备方法，缸盖是由铝、铜、锌、二氧化钛纳米粉末、锰、镍等组分制备的缸盖本体以及缸盖本体表面喷涂的高性能油漆组成，缸盖本体提高了空气压缩机缸盖材料的微观组织结构与综合工艺性能，降低均质化处理能耗，提高型材力学性能，提高其挤压加工性能、力学性能、耐腐蚀性能、电化学氧化性能以及漆膜装饰性能，并具有显著的节能降耗效果；油漆的喷涂提高了该缸盖的各方面性能，如：防腐蚀性、耐候性、耐水性、耐酸碱、耐锈、抗冻融稳定性、抗老化、耐紫外光照等性能，且干燥快速、附着力好、施工方便、安全环保。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1一种空气压缩机缸盖本体及其制备方法
一种空气压缩机缸盖本体，它是由铝合金轻质材料铸成，所述缸盖本体是由以下按照重量份的原料组成：铝100份、铜25份、锌13份、二氧化钛纳米粉末4份、锰3份、镍3份、硅2份、N-乙基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐1份、四丁基溴化铵2份、羟乙基纤维素3份、锶0.2份、镓0.4份、钒0.1份、钨0.3份以及铁28份。
本发明还提供一种空气压缩机缸盖本体的制备方法，将所述缸盖本体的组成原料称重后在高温熔化炉中利用高温熔化后呈流体状，扒去表面浮渣，温度为1350℃，时间为45min；接着向合金溶液中通入纯氮气进行除氢处理 5min；合金溶液经扒渣后浇入金属模具中，浇铸温度为690℃，风冷至室温即得缸盖本体初品； 将得到的缸盖本体初品在液氮中浸渍2.6h,然后升温至至1150℃保温2h,迅速降温至900℃保温1h,再用200℃回火0.6h,最后采用冷风机，以冷却速度为30℃/s冷却至室温，得到缸盖本体成品。
实施例2一种空气压缩机缸盖本体及其制备方法
一种空气压缩机缸盖本体，它是由铝合金轻质材料铸成，所述缸盖本体是由以下按照重量份的原料组成：铝100份、铜25份、锌13份、二氧化钛纳米粉末4份、锰3份、镍3份、硅2份、N-乙基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐3份、四丁基溴化铵4份、羟乙基纤维素5份、锶0.5份、镓0.5份、钒0.2份、钨0.4份以及铁30份。其制备方法同实施例1。
实施例3一种空气压缩机缸盖本体及其制备方法
一种空气压缩机缸盖本体，它是由铝合金轻质材料铸成，所述缸盖本体是由以下按照重量份的原料组成：铝100份、铜25份、锌13份、二氧化钛纳米粉末4份、锰3份、镍3份、硅2份、N-乙基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐5份、四丁基溴化铵6份、羟乙基纤维素3-7份、锶0.8份、镓0.6份、钒0.3份、钨0.5份以及铁32份。其制备方法同实施例1。
实施例4一种油漆及其制备方法
一种油漆，是由以下按照重量份的原料组成：聚酯树脂84份、硫酸钡6份、有机硅油10份、羟乙基纤维素5份、膨胀玻化微珠4份、纳米铜4份、天然玉石粉3份、钛酸四丁酯3份、氯化石蜡1份、氧化锑0.5份、氧化铝2份、聚合硫酸铝3份、阿拉伯胶30份；
其中：所述纳米铜的制备方法为：分别量取6%的硫酸铜溶液100ml和7%的硼氢化钾溶液120ml；水浴加热至42℃并高速搅拌，使用喷雾器将硫酸铜溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；加入氢氧化钠调节pH值至14.3，并随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在14.3；喷加结束后，继续搅拌、反应约12min，反应结束，过滤烘干即得纳米铜。
该油漆的制备方法同实施例4。
实施例5一种油漆及其制备方法
一种油漆，是由以下按照重量份的原料组成：聚酯树脂84份、硫酸钡6份、有机硅油10份、羟乙基纤维素5份、膨胀玻化微珠4份、纳米铜4份、天然玉石粉3份、钛酸四丁酯3份、氯化石蜡3份、氧化锑1份、氧化铝4份、聚合硫酸铝5份、阿拉伯胶35份；
其中：所述纳米铜的制备方法为：分别量取6%的硫酸铜溶液100ml和7%的硼氢化钾溶液120ml；水浴加热至42℃并高速搅拌，使用喷雾器将硫酸铜溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；加入氢氧化钠调节pH值至14.3，并随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在14.3；喷加结束后，继续搅拌、反应约12min，反应结束，过滤烘干即得纳米铜。
该油漆的制备方法同实施例4。
实施例6一种油漆及其制备方法
一种油漆，是由以下按照重量份的原料组成：聚酯树脂84份、硫酸钡6份、有机硅油10份、羟乙基纤维素5份、膨胀玻化微珠4份、纳米铜4份、天然玉石粉3份、钛酸四丁酯3份、氯化石蜡5份、氧化锑1.5份、氧化铝6份、聚合硫酸铝7份、阿拉伯胶40份；
其中：所述纳米铜的制备方法为：分别量取6%的硫酸铜溶液100ml和7%的硼氢化钾溶液120ml；水浴加热至42℃并高速搅拌，使用喷雾器将硫酸铜溶液喷加到盛有硼氢化钾溶液的三颈烧瓶中；加入氢氧化钠调节pH值至14.3，并随时补加氢氧化钠，以保持反应液的pH值在14.3；喷加结束后，继续搅拌、反应约12min，反应结束，过滤烘干即得纳米铜。
该油漆的制备方法同实施例4。
对比例1
普通市场销售的油漆。
将实施例4-6制备的油漆与对比例1的普通市场销售的油漆喷涂在空气压缩机进行检测，检测项目：耐水性、面漆和底漆的粘度、不挥发物含量、VOC含量、漆膜颜色及外观、干燥时间、耐冲击性、划格试验、弯曲性能、耐热性、流挂性、杯突试验、冻融稳定性、耐盐雾、耐人工加速老化等。
检测方法：
（1）漆膜颜色及外观：目测；
（2）耐水性：按GB/T 1733-1993规定进行；
（3）干燥时间：按GB/T 1728-1989规定，表干采用表面干燥时间测定法中的甲法，实干采用实际干燥时间测定法中的乙法；
（4）耐冲击性：按GB/T 1732-1993规定进行；
（5）划格试验：按GB/T 9286-1998规定进行，间距1mm；
（6）弯曲性能：按GB/T 6742-2007规定进行；
（7）耐热性：按GB/T 1735-2009规定进行；
（8）流挂性：按GB/T 9264-1988规定进行；
（9）杯突试验：按GB/T 9753-2007规定进行；
（10）试样的状态调节和试验的温、湿度：按GB/T 9278-2008规定，耐盐雾、耐人工气候加速老化性能样板应在干燥14天后进行测定，其它性能在干燥7天后进行测定；
（11）粘度：按TB/T 2707-1996规定进行；
（12）不挥发物含量：按GB/T 1725-2007规定进行；
（13）VOC含量：按ASTM D 3960-2005规定进行；
（14）冻融稳定性：按GB/T 9268-2008B法规定进行；
（15）耐盐雾：按GB/T 1771-2007规定进行；
（16）耐人工加速老化：按GB/T 14522-2008规定进行，采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法，光源为UV-B（313nm）灯管。每个循环试验条件为：UV光照，60℃，4h；冷凝，50℃，4h。试验至规定时间后，漆膜外观按GB/T 1766-2008中保护性漆膜综合老化性能等级的评定规定进行评价。
3.检测结果：表1为空气压缩机关于产品性能的指标要求，检测结果如表2所示。
表1性能指标要求
表2 为实施例4-6、对比例1的油漆主要性能测试结果
从表2可知，实施例4-6制备的油漆其性能指标均符合表1中的性能指标要求，且各方面性能均显著高于普通市场销售的油漆，喷涂于空气压缩机使用效果明显。
实施例7一种空气压缩机高性能缸盖及其制备方法
一种空气压缩机高性能缸盖，它包括缸盖本体以及喷涂在缸盖本体内外表面的油漆；所述缸盖本体为实施例1制备的缸盖本体，所述油漆为实施例4制备的油漆。
将实施例1制备的缸盖本体内外表面利用静电喷涂工艺喷涂实施例4制备的油漆，得到缸盖成品；其中，所述油漆喷涂厚度为0.3mm。
实施例8一种空气压缩机高性能缸盖及其制备方法
一种空气压缩机高性能缸盖，它包括缸盖本体以及喷涂在缸盖本体内外表面的油漆；所述缸盖本体为实施例2制备的缸盖本体，所述油漆为实施例5制备的油漆。
将实施例2制备的缸盖本体内外表面利用静电喷涂工艺喷涂实施例5制备的油漆，得到缸盖成品；其中，所述油漆喷涂厚度为0.3mm。
实施例9一种空气压缩机高性能缸盖及其制备方法
一种空气压缩机高性能缸盖，它包括缸盖本体以及喷涂在缸盖本体内外表面的油漆；所述缸盖本体为实施例3制备的缸盖本体，所述油漆为实施例6制备的油漆。
将实施例3制备的缸盖本体内外表面利用静电喷涂工艺喷涂实施例6制备的油漆，得到缸盖成品；其中，所述油漆喷涂厚度为0.3mm。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。