等离子喷涂陶瓷粉末、陶瓷复合涂层及其制备方法与流程

文档序号：16660739发布日期：2019-01-18 22:56阅读：540来源：国知局

本发明属于热喷涂陶瓷粉末技术领域，具体而言，涉及一种等离子喷涂陶瓷粉末、陶瓷复合涂层及其制备方法。

背景技术：

用于精密涂布的陶瓷微凹辊对表面涂层质量要求高，特别是用于锂电池隔膜陶瓷浆料涂布的陶瓷微凹辊，不仅要求耐磨度高，还要求表面粗糙度、孔隙率低，以此来保证涂布层的均匀性和一致性，因此陶瓷复合涂层的孔隙率和致密度是决定微凹辊使用质量的重要指标。但常规热喷涂技术和陶瓷粉末在应用过程中一般孔隙率比较高，致密度比较低，在常规的陶瓷网纹辊中应用也是可以的，但限制了在锂电池隔膜氧化铝精密涂布中的应用。通过调整工艺参数和使用封孔剂，对致密度和孔隙率会有改善，但要大量生产存在一定的困难，因此通过粉末配方的优化，低孔隙率高致密度陶瓷复合涂层对于氧化铝隔膜精密涂布的工程应用具有十分重要的意义。

大多数情况下，大气等离子喷涂粉末是通过添加适量的金属基粉末来增加熔融性，比如熔点较低的铝、镁等材料，但这些对比一般的应用来说是够用的，对于要求高的涂层指标还有较大的差距。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种等离子喷涂陶瓷粉末，用于喷涂的得到的涂层的孔隙率低，致密度高。

本发明的第二目的在于提供一种陶瓷复合涂层的制备方法，其制得的陶瓷复合涂层具有孔隙率低，致密度高的优点。

本发明的第三目的在于提供一种陶瓷复合涂层，具有孔隙率低，致密度高的优点。

本发明是这样实现的：

本发明提出一种等离子喷涂陶瓷粉末，按质量百分比计包括：ceo2：0.3－1.5％，tio2：0.01－0.55％，fe2o3：0.05－0.4％，al2o3：0.1－0.5％，na2o：0.2－0.8％，余量为氧化铬。

本发明提出一种陶瓷复合涂层的制备方法，将上述的等离子喷涂陶瓷粉末喷涂于基体表面。

本发明提出一种陶瓷复合涂层，包括上述的陶瓷复合涂层的制备方法制备的陶瓷涂层与基体层组成的复合涂层。

上述方案的有益效果：

本发明一些实施例提供的等离子喷涂陶瓷粉末，通过调整喷涂粉末主材颗粒尺寸并改进喷涂粉末材料成分的手段，提高了喷涂颗粒所携带的热量，增强粉末的熔融性，确保了粉末能尽可能融化并与添加的其他元素形成团聚，这样显著改善了涂层内组分的结合方式，降低了孔隙率，显著提升了涂层的致密度。

本发明一些实施例提供的陶瓷复合涂层的制备方法，其制得的陶瓷复合涂层具有孔隙率低，致密度高的优点。

本发明一些实施例提供的陶瓷复合涂层，具有孔隙率低，致密度高的优点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本发明一些实施例提供了一种等离子喷涂陶瓷粉末，按质量百分比计包括：ceo2：0.3－1.5％，tio2：0.01－0.55％，fe2o3：0.05－0.4％，al2o3：0.1－0.5％，na2o：0.2－0.8％，余量为氧化铬。

在本发明较佳的实施例中，等离子喷涂陶瓷粉末，按质量百分比计包括：ceo2：0.4－1.4％，tio2：0.01－0.50％，fe2o3：0.1－0.3％，al2o3：0.2－0.45％，na2o：0.3－0.7％，余量为氧化铬。

在本发明更佳的实施例中，等离子喷涂陶瓷粉末，按质量百分比计包括：ceo2：0.6－1.2％，tio2：0.01－0.45％，fe2o3：0.1－0.2％，al2o3：0.3－0.45％，na2o：0.4－0.6％，余量为氧化铬。

例如在本发明的一些实施例中，ceo2质量百分比计为0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％。

例如在本发明的一些实施例中，tio2质量百分比计为0.01％、0.05％、0.10％、0.20％、0.30％、0.45％。

例如在本发明的一些实施例中，fe2o3质量百分比计为0.1％、0.12％、0.14％、0.16％、0.18％、0.2％。

例如在本发明的一些实施例中，al2o3质量百分比计为0.3％、0.35％、0.40％、0.45％。

例如在本发明的一些实施例中，na2o质量百分比计为0.4％、0.45％、0.50％、0.55％、0.60％。

在本发明的一些实施例中，等离子喷涂陶瓷粉末的粒度分布在10－40μm，其流动性为40－90s/100g。

在本发明的较佳实施例中，等离子喷涂陶瓷粉末的粒度分布在15－35μm，其流动性为55－75s/100g。

例如在本发明的一些实施例中，等离子喷涂陶瓷粉末的粒度分布为15μm、20μm、25μm、30μm、35μm。

例如在本发明的一些实施例中，等离子喷涂陶瓷粉末的流动性为55s/100g、60s/100g、65s/100g、70s/100g、75s/100g。

本发明的一些实施例还提供了一种陶瓷复合涂层的制备方法，包括将上述的等离子喷涂陶瓷粉末喷涂于基体表面。在本发明的一些实施例中，基体为待加工轴类基辊。

在本发明的一些实施例中，等离子喷涂的条件如下：等离子气体压力0.3－0.6mpa，喷涂电流250－300a，喷涂距离150－200mm，送粉速率5－8kg/h，搭接率30％－40％，单层熔覆厚度10－15μm；

例如在本发明的一些实施例中，等离子气体压力0.3mpa、0.4mpa、0.5mpa、0.6mpa。

例如在本发明的一些实施例中，喷涂电流为250a、260a、270a、280a、290a、300a。

例如在本发明的一些实施例中，喷涂距离为150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm。

例如在本发明的一些实施例中，送粉速率为5kg/h、6kg/h、7kg/h、8kg/h。

例如在本发明的一些实施例中，搭接率为30％、32％、34％、36％、38％、40％。

例如在本发明的一些实施例中，单层熔覆厚度为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm。

优选地，等离子气体包括氩气或氮气中的一种或两种，送粉的气体为氢气。

在本发明的一些实施例中，，对待喷涂基体依次进行清洗和机械加工，再进行等离子喷涂。

在本发明的一些实施例中，采用乙醇和/或丙酮对待喷涂基体清洗，采用打磨或喷砂处理对待喷涂基体进行机械加工。

实施例1

本实施例提供了一种陶瓷复合涂层的制备方法，包括：

调配等离子喷涂陶瓷粉末，按质量百分比计包括：ceo2：0.6％，tio2：0.30％，fe2o3：0.1％，al2o3：0.3％，na2o：0.4％，余量为氧化铬。其粒度分布为15μm，其流动性为55s/100g。