一种用于金属表面抗氧化性能强的涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属领域，涉及一种用于金属表面抗氧化性能强的涂层及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域 的运用越来越广泛，同时也给社会创造了越来越大的价值。当前，金属制品面临着很多问 题，其中抗氧化问题是金属制品必须面临和解决的问题，为了提高金属制品的抗氧化、耐磨 和耐高温等能力，人们通常在金属制品表面通过金属涂层来快速实现；但现有的金属涂层 仍存在问题，如：生产成本高、使用寿命短、耐热耐磨性能低等。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于金属表面抗 氧化性能强的涂层及其制备方法，不仅强度高，抗腐蚀能力和抗氧化能力极强，并且其表面 的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，并且还提供制备方法，方法简单，成 本低，生产效率高。
[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于金属表面抗氧化性能强的涂 层，该涂层的组分按质量百分比为：碳：〇. 14-0. 16%，铑：2. 26-2. 28%，硅：6. 25-6. 28%， 钒：3· 20-3. 22%，镍：12. 45-12. 48%，钾：0· 13-0. 15%，硼：0· 22-0. 25%，钼：2· 54-2. 56%， 铷：2· 77-2. 79%，钨：0· 22-0. 24%，钛：3· 72-3. 75%，镉：0· 42-0. 45%，镧：3· 15-3. 18%，钕： 4. 38-4. 39%，钷：2· 33-2. 35%，铕：L 62-L 64%，镝：4· 42-4. 45%,余量为铁； 涂层表面还喷涂有一层陶瓷层，陶瓷层的组分按重量份数计为：镁橄榄石：20-23份， 金红石：8-12份，粘土 ：30-35份，高岭石：5-7份，锆英石：1-2份，去离子水：30-40份，镍 粉：1_3份，铜粉：2_4份； 其中铜粉为提纯后铜粉，铜粉的提纯方法具体操作如下： X：先将有机溶剂用13A型分子筛脱水10天备用； @将铜粉、有机溶剂以及催化剂捕捉剂加入到350mm的三口烧瓶中室温搅拌40min后 静置2h，再用循环水试真空泵、布氏漏斗和锥形瓶的组成的抽滤装置滤去析出的杂质； :!；将去除过杂质的铜粉加入到三口烧瓶中，开始加热慢慢升温至60°C，使有机溶剂挥 发出来并收集，升温至97°C，抽滤50min，即可得到提纯后的铜粉。
[0005] 本发明还提供用于金属表面抗氧化性能强的涂层的制备方法，具体制备方法如 下： 步骤（1):先将各个元素放入球磨机中磨粉，过40目筛，然后放入熔炼炉中，在氮气的 氛围中，加热至850-880°C，保温1-3小时，再将温度增加至1280-1350°C，并且搅拌均匀，然 后保温3-5小时，然后空冷至室温，得到金属块，将金属块放入球磨机中磨粉，过70目筛，得 金属粉末A ; 步骤（2):将步骤（I)中的金属粉末A均匀的喷涂到金属表面上，厚度为0. 5-0. 8mm，然 后加热至840-850°C，保温3-4小时，然后以10-12°C /s的速度水冷至室温，清洗表面，并将 其干燥处理； 步骤（3):将陶瓷层中的镁橄榄石、金红石、粘土、高岭石、锆英石、去离子水、镍粉和铜 粉混合，然后放入球磨机中磨粉，过100目筛，得到陶瓷粉末B ; 步骤（4):将陶瓷粉末B均匀的喷涂到金属表面上，厚度为l-3mm，然后加热至 320-330°C，保温3-4小时，再加热至580-600°C，保温2-4小时，然后以10-12°C /s的速度 水冷至室温，清洗表面，并将其干燥处理即可。
[0006] 本发明进一步限定的技术方案是： 前述的用于金属表面抗氧化性能强的涂层，该涂层的组分按质量百分比为：碳： 0· 14%，铑：2· 26%，硅：6· 25%，钒：3· 20%，镍：12· 45%，钾：0· 13%，硼：0· 22%，钼：2· 54%，铷： 2. 77%，钨：0· 22%，钛：3· 72%，镉：0· 42%，镧：3· 15%，钕：4· 38%，钷：2· 33%，铕：1· 62%，镝： 4. 42%，余量为铁； 涂层表面还喷涂有一层陶瓷层，陶瓷层的组分按重量份数计为：镁橄榄石：20份，金红 石：8份，粘土 ：30份，高岭石：5份，锆英石：1份，去离子水：30份，镍粉：1份，铜粉：2份； 其中铜粉为提纯后铜粉，铜粉的提纯方法具体操作如下： :3)先将有机溶剂用13A型分子筛脱水10天备用； :!：将铜粉、有机溶剂以及催化剂捕捉剂加入到350mm的三口烧瓶中室温搅拌40min后 静置2h，再用循环水试真空泵、布氏漏斗和锥形瓶的组成的抽滤装置滤去析出的杂质； ③将去除过杂质的铜粉加入到三口烧瓶中，开始加热慢慢升温至60°C，使有机溶剂挥 发出来并收集，升温至97°C，抽滤50min，即可得到提纯后的铜粉。
[0007] 前述的用于金属表面抗氧化性能强的涂层，该涂层的组分按质量百分比为：碳： 0· 16%，铑：2· 28%，硅：6· 28%，钒：3· 22%，镍：12· 48%，钾：0· 15%，硼：0· 25%，钼：2· 56%，铷： 2. 79%，钨：0· 24%，钛：3· 75%，镉：0· 45%，镧：3· 18%，钕：4· 39%，钷：2· 35%，铕：1· 64%，镝： 4. 45%，余量为铁； 涂层表面还喷涂有一层陶瓷层，陶瓷层的组分按重量份数计为：镁橄榄石：23份，金红 石：12份，粘土 ：35份，高岭石：7份，锆英石：2份，去离子水：40份，镍粉：3份，铜粉：4份； 其中铜粉为提纯后铜粉，铜粉的提纯方法具体操作如下： I：先将有机溶剂用13A型分子筛脱水10天备用； S将铜粉、有机溶剂以及催化剂捕捉剂加入到350mm的三口烧瓶中室温搅拌40min后 静置2h，再用循环水试真空泵、布氏漏斗和锥形瓶的组成的抽滤装置滤去析出的杂质； :露将去除过杂质的铜粉加入到三口烧瓶中，开始加热慢慢升温至60 °C，使有机溶剂挥 发出来并收集，升温至97°C，抽滤50min，即可得到提纯后的铜粉。
[0008] 前述的用于金属表面抗氧化性能强的涂层，该涂层的组分按质量百分比为：碳： 0· 15%，铑：2· 27%，硅：6· 26%，钒：3· 21%，镍：12· 47%，钾：0· 14%，硼：0· 24%，钼：2· 55%，铷： 2. 78%，钨：0· 23%，钛：3· 74%，镉：0· 44%，镧：3· 17%，钕：4· 38%，钷：2· 34%，铕：1· 63%，镝： 4. 43%，余量为铁； 涂层表面还喷涂有一层陶瓷层，陶瓷层的组分按重量份数计为：镁橄榄石：22份，金红 石：11份，粘土 ：33份，高岭石：6份，锆英石：2份，去离子水：38份，镍粉：2份，铜粉：3份； 其中铜粉为提纯后铜粉，铜粉的提纯方法具体操作如下： X:先将有机溶剂用13A型分子筛脱水10天备用； t将铜粉、有机溶剂以及催化剂捕捉剂加入到350mm的三口烧瓶中室温搅拌40min后 静置2h，再用循环水试真空泵、布氏漏斗和锥形瓶的组成的抽滤装置滤去析出的杂质； ③将去除过杂质的铜粉加入到三口烧瓶中，开始加热慢慢升温至60°C，使有机溶剂挥 发出来并收集，升温至97°C，抽滤50min，即可得到提纯后的铜粉。
[0009] 本发明的有益效果是：该涂层不仅强度高，抗氧化能力和耐高温能力极强，并且其 表面的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，吸附性好，并且还提供制备方 法，方法简单，成本低，生产效率高；其中涂层中加入钼元素，能提高耐腐蚀性和强度，加入 钒元素，在热处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等， 加入钾和硅元素，能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐 蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀，加入镍元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其熔 点，增加抗高温的能力和抗氧化能力；并且加入稀土元素中的镧、钕、钷、铕、镝元素，能在热 处理过程中细化晶粒，形成致密的晶体结构，增加涂层的强度和耐摩擦性能，并且还在涂层 表面涂有一层陶瓷层，提高涂层的耐腐蚀性能和抗氧化性能，增加其使用寿命。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1 本实施例提供的一种用于金属表面抗氧化性能强的涂层，该涂层的组分按质量百分 比为：碳：〇. 14%，铑：2. 26%，硅：6. 25%，钒：3. 20%，镍：12. 45%，钾：0. 13%，硼：0. 22%，钼： 2. 54%，铷：2· 77%，钨：0· 22%，钛：3· 72%，镉：0· 42%，镧：3· 15%，钕：4· 38%，钷：2· 33%，铕： 1.62%，镝：4. 42%，余量为铁； 涂层表面还喷涂有一层陶瓷层，陶瓷层的组分按重量份数计为：镁橄榄石：20份，金红 石：8份，粘土 ：30份，高岭石：5份，锆英石：1份，去离子水：30份，镍粉：1份，铜粉：2份； 其中铜粉为提纯后铜粉，铜粉的提纯方法具体操作如下： X：先将有机溶剂用13A型分子筛脱水10天备用； @将铜粉、有机溶剂以及催化剂捕捉剂加入到350mm的三口烧瓶中室温搅拌40min后 静置2h，再用循环水试真空泵、布氏漏斗和锥形瓶的组成的抽滤装置滤去析出的杂质； :!；将去除过杂质的铜粉加入到三口烧瓶中，开始加热慢慢升温至60°C，使有机溶剂挥 发出来并收集，升温至97°C，抽滤50min，即可得到提纯后的铜粉。
[0011] 本实施例还提供用于金属表面抗氧化性能强的涂层的制备方法，具体制备方法如 下： 步骤（1):先将各个元素放入球磨机中磨粉，过40目筛，然后放入熔炼炉中，在氮气的 氛围中，加热至850°C，保温1小时，再将温度增加至1280°C，并且搅拌均匀，然后保温3小 时，然后空冷至室温，得到金属块，将金属块放入球磨机中磨粉，过70目筛，得金属粉末A ; 步骤（2):将步骤（1)中的金属粉末A均匀的喷涂到金属表面上，厚度为0. 5_，然后加 热至840°C，保温3小时，然后以10°C /s的速度水冷至室温，清洗表面，并将其干燥处理； 步骤（3):将陶瓷层中的镁橄榄石、金红石、粘土、高岭石、锆英石、去离子水、镍粉和铜 粉混合，然后放入球磨机中磨粉，过100目筛，得到陶瓷粉末B ; 步骤（4):将陶瓷粉末B均匀的喷涂到金属表面上，厚度为1_，然后加热至320°C，保温 3小时，再加热至580°C，保温2小时，然后以10°C /s的速度水冷至室温，清洗表面，并将其 干燥处理即可。
[0012] 实施例2 本实施例提供的一种用于金属表面抗氧化性能强的涂层，该涂层的组分按质量百分 比为：碳：〇· 16%，铑：2· 28%，硅：6· 28%，钒：3· 22%，镍：12· 48%，钾：0· 15%，硼：0· 25%，钼： 2. 56%，铷：2· 79%，钨：0· 24%，钛：3· 75%，镉：0· 45%，镧：3· 18%，钕：4· 39%，钷：2· 35%，铕： 1.64%，镝：4. 45%，余量为铁； 涂层表面还喷涂有一层陶瓷层，陶瓷层的组分按重量份数计为：镁橄榄石：23份，金红 石：12份，粘土 ：35份，高岭石：7份，锆英石：2份，去离子水：40份，镍粉：3份，铜粉：4份； 其中铜粉为提纯后铜粉，铜粉的提纯方法具体操作如下： 3：:先将有机溶剂用13A型分子筛脱水10天备用；