一种具有纳米粉体添加料的陶瓷材料涂层的制作方法

1.本发明涉及陶瓷涂层技术领域，具体是一种具有纳米粉体添加料的陶瓷材料涂层。


背景技术：

2.陶瓷涂层指涂层材料为陶瓷的喷涂层，其组成包括：氧化物涂层、非氧化涂层、硅酸盐系涂层、复合陶瓷涂层，具有耐磨、耐蚀、防粘、高硬度、耐高温、生物相容性好等优点，纳米粉体也叫纳米颗粒，一般指尺寸在1-100nm之间的超细粒子，有人称它是超微粒子。它的尺度大于原子簇而又小于一般的微粒，按照它的尺寸计算，假设每个原子尺寸为1埃，那么它所含原子数在1000个-10亿个之间，它小于一般生物细胞，和病毒的尺寸相当。纳米颗粒的形态有球形、板状、棒状、角状、海绵状等，制成纳米颗粒的成分可以是金属，可以是氧化物，还可以是其他各种化合物。
3.现有的陶瓷材料涂层具有以下弊端：
4.1、现有的陶瓷材料涂层韧性低，抗热震能力差，在一些特殊装备上使用时，无法保障设备的安全运作，不利于军工和民用等企业高端设备的喷涂使用；
5.2、传统的陶瓷材料中采用单层的n-8ysz热障涂层，隔热效果低。
6.因此，本领域技术人员提供了一种具有纳米粉体添加料的陶瓷材料涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种具有纳米粉体添加料的陶瓷材料涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种具有纳米粉体添加料的陶瓷材料涂层，包括陶瓷涂层本体和纳米结构层，所述陶瓷涂层本体顶部和底部均设置有所述纳米结构层，所述陶瓷涂层本体内部包括氧化物涂层、非氧化物涂层、锆酸盐涂层以及复合陶瓷涂层，所述纳米结构层内部设置有纳米粉体。
10.作为本发明再进一步的方案：所述纳米结构层与所述陶瓷涂层以热喷涂的方式加固连接。
11.作为本发明再进一步的方案：所述氧化物涂层为金属氧化物，包括碳化物，硼化物，硅化物，氮化物。
12.作为本发明再进一步的方案：所述非氧化物涂层包括碳化硅,氮化硅,氮化铝，所述锆酸盐涂层为锆化物。
13.作为本发明再进一步的方案：所述复合陶瓷涂层包括金钢砂、陶瓷材料、碳化硅。
14.作为本发明再进一步的方案：所述纳米粉体为纳米颗粒结构，所述纳米粉体包括al203、al203-ti02、al203-zr02。
15.作为本发明再进一步的方案：所述氧化物涂层、非氧化物涂层、锆酸盐涂层以及复合陶瓷涂层之间混搅合成。
16.作为本发明再进一步的方案：所述纳米粉体通过研磨合成。
17.1、本发明中，通过在传统的陶瓷涂层外部两侧设置由al203、al203-ti02、al203-zr02等纳米粉体组成的纳米结构层，可提高传统陶瓷涂层作为设备外壁涂料时的涂料的韧性和抗热震能力，保障高端设备在使用时稳定工作；
18.2、本发明中，通过在传统的陶瓷材料内设置由锆酸盐组成的超高温热障涂层，可大幅度的提升原有单陶瓷层n-8ysz和微米结构单陶瓷8ysz热障涂层的隔热效果，使得陶瓷涂层的韧性、结合强度、抗热震性、耐磨性以及抗疲劳性均提高数倍，有利于军工企业设备的使用。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图；
20.图2为本发明的正剖视图。
21.图中：1-陶瓷涂层本体；2-纳米结构层；3-氧化物涂层；4-非氧化物涂层；5-锆酸盐涂层；6-复合陶瓷涂层；7-纳米粉体。
具体实施方式
22.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。
23.请参阅图1～2，本发明实施例中，一种具有纳米粉体7添加料的陶瓷材料涂层，包括陶瓷涂层本体1和纳米结构层2，陶瓷涂层本体1顶部和底部均设置有纳米结构层2，陶瓷涂层本体1内部包括氧化物涂层3、非氧化物涂层4、锆酸盐涂层5以及复合陶瓷涂层6，纳米结构层2内部设置有纳米粉体7。
24.本实施例：纳米结构层2与陶瓷涂层以热喷涂的方式加固连接；氧化物涂层3为金属氧化物，包括碳化物，硼化物，硅化物，氮化物；非氧化物涂层4包括碳化硅,氮化硅,氮化铝，锆酸盐涂层5为锆化物，纳米结构层2可通过等离子喷涂工艺进行施工，可实现高性能防腐耐磨陶瓷涂层工程化应用。
25.另外一个实施例：复合陶瓷涂层6包括金钢砂、陶瓷材料、碳化硅；纳米粉体7为纳米颗粒结构，纳米粉体7包括al203、al203-ti02、al203-zr02；氧化物涂层3、非氧化物涂层4、锆酸盐涂层5以及复合陶瓷涂层6之间混搅合成；纳米粉体7通过研磨合成，纳米结构含错酸盐双陶瓷型涂层的制备技术，其隔热效果优于目前的其他涂层，与相同厚度的纳米结构单陶瓷层n-8ysz热障涂层相比，隔热效果大约提高了35％，与相同厚度的现在广泛应用的传统微米结构单陶瓷层8ysz热障涂层相比，隔热效果提高了70％以上，批量制备的纳米结构a1203、a1203-ti02、a1203-zr02等多种系列陶瓷涂层材料，克服了陶瓷自身的脆性，具有高强韧性、高耐磨抗蚀性和高抗热震性的特点。
26.一种具有纳米粉体7添加料的陶瓷材料涂层的使用方法：本涂层在具体加工的时
候，先将陶瓷涂层进行加工，在搅拌设备内投入合适比例的氧化物涂层3、非氧化物涂层4、锆酸盐涂层5以及复合陶瓷涂层6，搅拌均匀后即可获得陶瓷涂层的基底，然后将al203、al203-ti02、al203-zr02等纳米粉体7颗粒投入研磨设备内进行研磨细化，成为更细的粉体颗粒，然后将研磨后的粉体颗粒通过液料将进行重合合成，变为高流动性的颗粒，将合成的合理加入到热喷枪中，通过高速气流将纳米结构层2喷涂在需要的设备底层上，然后再把加工好的陶瓷基底，通过热喷枪喷涂在底层上的纳米结构层2上，最后再次通过热喷枪将纳米结构层2喷涂在陶瓷的顶部，形成新的防护层，即可完成喷涂作业。此种由热喷涂纳米结果组成的陶瓷材料涂层，可大大的提高设备的使用寿命，其中，通过在传统的陶瓷涂层外部两侧设置由al203、al203-ti02、al203-zr02等纳米粉体7组成的纳米结构层2，可提高传统陶瓷涂层作为设备外壁涂料时的涂料的韧性和抗热震能力，保障高端设备在使用时稳定工作；通过在传统的陶瓷材料内设置由锆酸盐组成的超高温热障涂层，可大幅度的提升原有单陶瓷层n-8ysz和微米结构单陶瓷8ysz热障涂层的隔热效果，使得陶瓷涂层的韧性、结合强度、抗热震性、耐磨性以及抗疲劳性均提高数倍，有利于军工企业设备的使用。
27.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，包括陶瓷涂层本体(1)和纳米结构层(2)，其特征在于：所述陶瓷涂层本体(1)顶部和底部均设置有所述纳米结构层(2)，所述陶瓷涂层本体(1)内部包括氧化物涂层(3)、非氧化物涂层(4)、锆酸盐涂层(5)以及复合陶瓷涂层(6)，所述纳米结构层(2)内部设置有纳米粉体(7)。2.根据权利要求1所述的一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，其特征在于：所述纳米结构层(2)与所述陶瓷涂层以热喷涂的方式加固连接。3.根据权利要求2所述的一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，其特征在于：所述氧化物涂层(3)为金属氧化物，包括碳化物，硼化物，硅化物，氮化物。4.根据权利要求3所述的一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，其特征在于：所述非氧化物涂层(4)包括碳化硅,氮化硅,氮化铝，所述锆酸盐涂层(5)为锆化物。5.根据权利要求4所述的一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，其特征在于：所述复合陶瓷涂层(6)包括金钢砂、陶瓷材料、碳化硅。6.根据权利要求5所述的一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，其特征在于：所述纳米粉体(7)为纳米颗粒结构，所述纳米粉体(7)包括al203、al203-ti02、al203-zr02。7.根据权利要求6所述的一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，其特征在于：所述氧化物涂层(3)、非氧化物涂层(4)、锆酸盐涂层(5)以及复合陶瓷涂层(6)之间混搅合成。8.根据权利要求7所述的一种具有纳米粉体(7)添加料的陶瓷材料涂层，其特征在于：所述纳米粉体(7)通过研磨合成。

技术总结
本发明公开了陶瓷涂层技术领域的一种具有纳米粉体添加料的陶瓷材料涂层，包括陶瓷涂层本体和纳米结构层，所述陶瓷涂层本体顶部和底部均设置有所述纳米结构层，所述陶瓷涂层本体内部包括氧化物涂层、非氧化物涂层、锆酸盐涂层以及复合陶瓷涂层，所述纳米结构层内部设置有纳米粉体。本发明中，通过在传统的陶瓷涂层外部两侧设置由AL203、AL203-Ti02、AL203-Zr02等纳米粉体组成的纳米结构层，可提高传统陶瓷涂层作为设备外壁涂料时的涂料的韧性和抗热震能力，保障高端设备在使用时稳定工作。保障高端设备在使用时稳定工作。保障高端设备在使用时稳定工作。


技术研发人员：李佳洧 王铀 孟君晟
受保护的技术使用者：无锡海韵新材料科技有限公司
技术研发日：2022.10.09
技术公布日：2023/1/2