一种电磁感应加热复合涂层的制备方法
【专利摘要】本发明公开一种电磁感应加热复合涂层的制备方法，属于电磁感应加热技术领域。本发明所述方法具体步骤为：基体表面进行粗化、清洁处理后，在基体的待喷涂表面罩上或贴上镂空的网板，然后进行热喷涂，去除网板后得到被凹槽均匀分割的电磁感应加热复合涂层；或者在基体表面直接进行热喷涂，然后进行机械切割，得到被凹槽均匀分割的电磁感应加热复合涂层。本发明把热喷涂涂层割裂为多个电磁感应热源涂层块，使基体受热更加均匀，应力更加分散。分割后即使部分加热层脱落或受到破坏，也不会影响其它部分涂层和产品整体的继续使用，而且修复工艺简单。
【专利说明】
一种电磁感应加热复合涂层的制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于电磁感应加热复合涂层制备领域，涉及物理分割释放复合感应加热涂层内应力，从而提高电磁感应加热、防护、装饰涂层粘结强度和使用性能。
【背景技术】
[0002]电磁感应加热，避免了使用明火加热，具有环保、节能、高效、容易实现自动控温和自动控制加热部位等优点。利用热喷涂技术可以在非磁性基体表面制备可导磁涂层实现对非磁性基体电磁感应加热具有很好的应用前景，但是磁性基体表面制备的电磁感应加热涂层由于应力集中容易发生翘曲变形、开裂最后脱落，因此解决电磁感应加热涂层脱落的问题是在非磁性容器(铜、铝、石、陶瓷、玻璃等器具容器)表面制备电磁感应加热层产品广泛生产应用最大阻力。
[0003]电磁感应加热复合涂层是一种在待加热基体表面喷涂一层或多层磁性材料，在其外部喷涂上其它材料来保护和装饰的涂层组成，其中应用较广的是电磁炉上使用的器皿，现在专利中已经存在的能使非磁性材料用于电磁加热的技术有:
(I)导磁片与基体通过锻压成型粘结，这种方法制作的产品都存在共同的问题:①粘结不牢固，易脱落;②导磁片与基体中间始终存在空气膜，降低了传热效率;③使用过程中的应力无法得到释放，导磁层易开裂，使用寿命不长。④容易引起原容器变形或者改变原容器特性，且不能应用于非金属基体。
[0004](2)在陶瓷煲表面烤制导磁层，这种方法制作的产品存在的共同问题:①易脱落；②使用过程中应力无法达到释放。
[0005](3)镶嵌导磁层，这种方法制作的产品存在的共同问题:①导磁片与基体中间始终存在空气膜，降低了传热效率;②使用过程中应力无法达到释放。
[0006](4)镶嵌导磁圈，这种方法制作的产品存在的共同问题:①利用导磁圈之间的间隙和导磁圈上的小孔来释放加热时的内应力，但是前期加工导磁圈需要很多工，加工成本昂贵等问题。②导磁片与基体中间始终存在空气膜，降低了传热效率;③使用过程中应力无法达到释放。
[0007](5)底部粘接导磁层，这种方法制作的产品存在的共同问题:①粘结极其不牢固，加热易脱落，②使用过程中应力无法达到释放。(5)直接整块热喷涂导磁层，这种方法制作的产品存在的共同问题:忽略内应力和热膨胀系数对涂层粘附性的影响，没有提出喷涂时的内应力释放和后期使用时加热过程中热膨胀引起的应力释放和分配问题，寿命短，易脱落。
[0008]上述专利存在共同的问题:由于涂层内应力容易导致涂层内部出现裂纹，从而影响了产品质量和喷涂的效率;(b)在后续加热的使用过程中，会因为涂层和容器材料的热膨胀系数差异而出现涂层掉落乃至损坏容器；(C)生产的涂层只要一旦受到破坏或发生脱落而且修复困难，影响整个产品的使用周期。(d)即使考虑了导磁圈之间的间隙等加强内应力释放，制备技术也完全不同于本发明中的热喷涂技术，并且工序复杂和成本昂贵。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的问题是:克服喷涂过程中的内应力过大和使用过程会引起涂层脱落、开裂的问题。
[0010]本发明目的及意义在于用性价比高的技术解决喷涂过程中的应力聚集、释放问题和热膨胀系数不同而引起的涂层脱落、开裂、翘曲变形乃至损坏容器的情况，使涂层粘结更加牢固，使用寿命更持久。
[0011 ]本发明的技术方案为:基体表面进行粗化、清洁处理后，在基体的待喷涂表面罩上或贴上镂空的网板，然后进行热喷涂，去除网板后得到被凹槽均匀分割的电磁感应加热复合涂层;或者在基体表面直接进行热喷涂，然后进行机械切割，得到被凹槽均匀分割的电磁感应加热复合涂层。
[0012]本发明采用物理分割把涂层分块的方法将涂层中的内应力进行及时分散释放而不损坏涂层，其中涂层物理分割制备的局部感应加热层的形状可根据需要进行调整，如方形、蜂窝状、条形、圆形、环形等。解决了陶、砂、玻璃、石质等非金属材料容器无法进行感应加热且难以喷涂粘结强度良好金属涂层的问题。具有涂层粘结更加牢固、使用过程中涂层不易翘曲变形、开裂，及时受到损坏甚至脱落部分小块涂层，也不影响整个产品的继续使用的特点。主要采用2种方法进行物理分割释放热喷涂复合感应加热涂层内应力:①在喷涂前用耐高温的网格罩住待喷涂表面再进行喷涂，达到均匀分割整个感应加热层的目的，使涂层的内应力得到释放，粘结更加牢固、使用过程中涂层不易翘曲变形、开裂。其中涂层分割法制备的局部感应加热层的形状可根据需要进行调整，如方形、蜂窝状、条形、圆形、环形等，附图1为通过本方法制备感应加热的一种网格模型图；②制备感应加热层后进行机械加工，即先把待喷涂表面整个面喷涂完成后，进行机械切削或铣削加工分割涂层，得到需要的局部感应加热涂层形状，如图2。上述2种方法都是把整个感应加热层分割成按规律排列的正方形、矩形、蜂窝状等图形或图案的局部感应加热层，使喷涂过程中的应力及时得到分散释放，使每块局部、独立的涂层始终保持完整性，始终使涂层粘结在容器壁上。从而解决了涂层应力而引起的粘结不牢固、喷涂过程中开裂、使用过程中由于热膨胀系数差别太大而引起的开裂和对产品的破坏现象。该解决方法成本低，操作简单，涂层粘结牢固，产品使用寿命更长。
[0013]在电磁感应加热复合涂层上再喷涂上一层或多层其他材料作为保护层或者装饰层;解决感应加热层表面磨损、腐蚀、美化问题，从而使得感应加热容器的应用更加广泛。
[0014]本发明所述网板的网格为任意形状，如方形、蜂窝状、条形、圆形、环形等，其形状可根据需要进行调整；由耐高温材料(例如以难熔金属钨、钼、钽、铌为基体，添加固溶强化元素形成以碳化物沉淀相和热加工方式强化的高温材料)制备得到。根据使用要求用特定的图案网格罩住局部感应加热层表面进行喷涂，既美观又解决了内应力问题，该图案还起到防伪的作用。
[0015]本发明所述把待喷涂表面整个面喷涂完成后，进行机械切削或铣削加工分割涂层，加工凹槽(如图2所示)的宽度为:0.1mm?10mm，可根据实际使用要求和待加工表面大小来确定，得到需要的局部感应加热涂层形状。
[0016]本发明所述网板的骨架的宽度为0.1mm?10mm，使分割涂层的凹槽宽度为0.1mm?10mm，可根据实际使用要求和待加工表面大小来确定。
[0017]本发明被分割后的涂层由多个小块的涂层组成，其每一小块涂层(如图2所示)的面积为0.0 Imm2 ?I OOOOmm2。
[0018]本发明所述热喷涂技术包括电弧喷涂技术、等离子喷涂技术、氧-乙炔火焰喷涂技术、超音速火焰喷涂等。
[0019]本发明所述基体为铝合金、陶瓷、紫砂、大理石、玻璃等不含顺磁性分子的材料。
[0020]本发明所述涂层材料为铁、钴、镍及其所属氧化物、氮化物或其对应的合金。
[0021]本发明所述其他材料为铜、铝、镍及其合金、陶瓷等功能性材料，起到保护或装饰的作用。
[0022]本发明所述利用耐高温材料、镂空的喷涂网格罩住基体待喷涂表面，然后进行喷涂分割涂层的方法，具体包括以下步骤:
(1)对基体表面进行粗化、清洁处理；
(2)采用耐高温材料、镂空的喷涂网格(网格形状可选择)罩住产品待喷涂表面制备分割的感应加热涂层(根据基体材料、喷涂材料和使用要求选用电弧喷涂技术、等离子喷涂技术、氧-乙炔火焰喷涂技术、超音速火焰喷涂等技术)。
[0023](3)根据产品的使用需要，在(2)喷涂的感应加热层表面再喷涂上一层或多层其他材料(铜、铝、镍、陶瓷等)作为保护层和装饰层。
[0024]本发明所述完整喷涂涂层后进行机械加工分割涂层的方法，具体包括以下步骤:
(1)对基体表面进行粗化、清洁处理；
(2)根据基体材料、涂层材料和使用要求选用电弧喷涂技术、等离子喷涂技术、氧-乙炔火焰喷涂技术、超音速火焰喷涂等技术对产品待喷涂表面进行热喷涂。
[0025](3)使用合适的机加工技术，对(2)中涂层进行合理切割，使其分割成面积比较小的感应加热涂层。
[0026](4)根据产品的使用需要，在(3)喷涂的感应加热层表面再喷涂上一层或多层其他材料(铜、铝、镍、陶瓷等)作为保护层和装饰层。
[0027]本发明所述①可以根据不同使用要求，不同的使用条件，选用电弧喷涂技术、等离子喷涂技术、氧-乙炔火焰喷涂技术、超音速火焰喷涂等技术，可选热喷涂技术范围广。②热喷涂技术采用机械手智能化喷涂系统、喷涂效率高、喷涂涂层厚度准确均匀。③机械手智能化喷涂系统有利于多次间歇式喷涂，使涂层内部应力及时充分的释放，涂层强度更高、粘结更好。
[0028]基体材料为不具磁性的材料(铜、铝、陶、砂、玻璃、石质、混凝土等)及磁性材料
(铁、钛及其它合金等)。
[0029]涂层材料:铁、钴、镍及其对应的合金。
[0030]局部感应加热层外表面的装饰或保护层材料:铜、铝、镍及其合金、陶瓷等本发明制备得到的产品结构:铜、铝、陶、砂、玻璃、石质等不具磁性的容器，待加热表面喷涂导磁材料涂层(厚度根据使用需要控制喷涂)，导磁层外表面喷涂装饰或保护涂层(根据产品使用要求需要喷涂)。
[0031]涂层结构:单层:导磁层或者多层:①导磁层+装饰或保护层(根据使用要求)②粘结层+导磁层(根据使用要求)或者三层:粘结层+导磁层+装饰或保护层(根据使用要求) 本发明的有益效果:
(I)本发明所述方法利用物理分割把电磁感应加热复合涂层分块的方法，整个电磁感应加热层被分割成按规律排列的正方形、矩形、蜂窝状等图形或图案的局部感应加热复合涂层，使喷涂过程中的应力及时得到分散释放，保证了每块局部、独立的电磁感应加热复合涂层始终保持完整性和良好的粘结性能;解决了电磁感应加热复合涂层由应力引起的粘结不牢固、喷涂过程中开裂的问题，同还解决了使用过程中由于内应力而引起的开裂和对产品的破坏现象。
[0032](2)本发明把传统整体电磁感应加热复合涂层加热割裂为多个热源涂层，使用过程中即使一块局部的电磁感应加热复合涂层受到损伤甚至脱落，也不会影响其他部分的涂层和整个基体的使用且容易修复，延长了产品的使用寿命。
[0033](3)本发明把电磁加热的整体涂层发热切割成许多个发热源，从而使基体受热更加均匀，热效率更高，能源利用率更高。
[0034](4)本发明采取增材制造的理念(不同于基体加工凹槽进行内镶嵌)，利用热喷涂技术制备加热涂层，降低了涂层使用过程的维修成本，增加了再制造的可能性。
【附图说明】
[0035]图1为本发明实施例1原理图；
图2为本发明所述方法制备得到的其中一种涂层的三维模型图；
图3为正方形局部感应加热涂层排列模型图；
图4为蜂窝状局部感应加热涂层排列模型图。
[0036]图2中:1-凹槽;2-小块涂层;3-基体。
【具体实施方式】
[0037]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
[0038]本发明具体实施例制备多层涂层的制备方案如下，具体包括以下步骤:
(I)首先使用白刚玉、棕刚玉或锆刚玉(沙粒的粒度为18_25μπι)对基体进行喷砂处理；喷完后用压缩干燥空气吹掉残余在基体表面凹坑中的砂粒、杂质。
[O O3 9 ] (2 )利用热喷涂系统，把待喷涂基体放到喷涂系统的喷涂平台上，做好喷涂前准备，进行喷涂。
[0040](3)按要求进行机械加工处理涂层表面，达到相应的使用要求。
[0041](4)按使用要求对涂层外表进行保护层和装饰层喷涂，冷却至室温，取下样品。
[0042]本发明步骤(2)中喷涂涂层时物理分割把涂层分块的方法有2种:
①用耐高温的网格罩住待喷涂表面再进行喷涂，达到均匀分割整个感应加热层的目的，耐高温材料网格的形状根据需要设计制造，形状多样如附图3、4，也可以设计成各种形状的图形和L0G0，网格可以根据待喷涂表面的形状和弧度进行调节网格板的形状、弧度;在喷涂安装时，使该耐高温网格板距离待喷涂表面2?1mm(根据使用要求来调节该网格板到待喷涂表面的距离)。
[0043]②把喷涂完成的整个涂层进行机械切割，把涂层按要求分割成需要的形状。切割缝深度控制在0.5?1.5mm，缝的宽度控制在I?2mm，切割时尽量减小切割震动。
[0044]实施例1
本实施例以铝合金为基体，在铝合金基体上喷涂316L不锈钢涂层，具体方法为:将铝合金基体表面进行粗化、清洁处理后，在铝合金基体的待喷涂表面罩上镂空的网板(材质为耐高温的钼丝，钼丝粗细为0.1mm)，网板的形状为蜂窝状，每块蜂窝状面积为0.01mm2。采用电弧喷涂技术喷涂进行热喷涂，网格距离待喷涂表面4mm，喷雾电压32 V，电流180 A和喷气压力0.6 MPa，喷枪距网格200 mm，喷涂速度6mm/s，去除网板后得到成网格状分布的电磁感应加热复合涂层，电磁感应加热复合涂层厚度约为ΙΟΟμπι。
[0045]本实施例制备得到的涂层呈蜂窝状分布，每个网格的面积为0.01mm2，网格之间的距离为0.1111111。采用显微硬度测试仪10)10-服3-10002涂层进行硬度测试，其硬度为390服。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到90Mpa，热震次数超过20次。
[0046]和本实施例相比，不加网板，直接在基体上进行喷涂的制备得到的铝合金基体表面的316L不锈钢涂层，硬度为370HV，其粘结强度为30Mpa，热震次数不超过10次。
[0047]从上面的实验结果可以看出加网格把电磁感应加热复合涂层分割成小块，可以明显增加电磁感应加热复合涂层的粘结性，小块的电磁感应加热复合涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0048]实施例2
本实施例以铝合金为基体，在铝合金基体上喷涂N1-Al涂层，具体方法为:将铝合金基体表面进行粗化、清洁处理后，在铝合金基体的待喷涂表面罩上镂空的网板(材质为耐高温的铬丝，铬丝粗细为10mm)，网板的形状为网格状，每块网格状面积为10000mm2。采用等离子喷涂进行热喷涂，网格距离待喷涂表面4mm，喷枪距离网格200mm;电流410A;电压320V;N2流量230L/min;Ar流量100L/min;H2流量15L/min;送粉电压18V，喷枪移动速度6mm/s，制备的涂层厚度约为700μπι。
[0049]本实施例制备得到的涂层呈网格状分布，每个网格状的面积为10000mm2，网格之间的距离为10mm。采用显微硬度测试仪MC010-HVS-1000Z涂层进行硬度测试，其硬度为350HV。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到104Mpa，热震次数超过25次。去除网板后得到成网格状分布的电磁感应加热复合涂层，电磁感应加热复合涂层厚度约为700μπι。
[0050]和本实施例相比，不加网板，直接在基体上进行喷涂的制备得到的铝合金基体表面的N1-Al涂层，硬度为345HV，其粘结强度为83Mpa，热震次数不超过15次。
[0051 ]从上面的实验结果可以看出加网格把电磁感应加热复合涂层分割成小块，可以明显增加电磁感应加热复合涂层的粘结性，小块的电磁感应加热复合涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0052] 实施例3
本实施例以陶瓷为基体，在陶瓷基体上喷涂N1-Cr涂层，具体方法为:将表面进行粗化、清洁处理后，在陶瓷基体的待喷涂表面先利用电弧喷涂上一层Al层作为粘结层，喷雾电压32 V，电流180 A和喷气压力0.6 MPa，喷枪距喷涂表面200 mm，喷涂速度6mm/s。在喷好的Al层表面罩上镂空的网板(材质为耐高温的钽丝，钽丝粗细为9mm)，网板的形状为圆形，每块网格状面积为2500mm2。采用氧-乙炔喷涂技术喷涂进行热喷涂，网格距离待喷涂表面3mm，喷雾电压32 V，电流180 A、氧气压力0.78 MPa，乙炔气体压力0.I Mpa，喷枪距离网格200mm，喷涂速度I Omm/s，去除网板后得到成网格状分布的涂层，涂层厚度约为500μηι。
[0053]本实施例制备得到的涂层成圆形分布，每个网格的面积为2500mm2，网格之间的距离为9mm。采用显微硬度测试仪MC010-HVS-1000Z涂层进行硬度测试，其硬度为750HV。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到234Mpa，热震次数超过30次。去除网板后得到成网格状分布的电磁感应加热复合涂层，电磁感应加热复合涂层厚度约为500μπιο
[0054]和本实施例相比，不加网板，直接在基体上进行喷涂的制备得到的陶瓷基体表面的N1-Cr涂层，硬度为445HV，其粘结强度为103Mpa，热震次数不超过15次。
[0055]从上面的实验结果可以看出加网格把电磁感应加热复合涂层分割成小块，可以明显增加电磁感应加热复合涂层的粘结性，小块的电磁感应加热复合涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0056]实施例4
本实施例以陶瓷为基体，在陶瓷基体上喷涂316L不锈钢涂层，具体方法为:将陶瓷基体表面进行粗化、清洁处理后，在陶瓷基体的待喷涂表面罩上镂空的网板(材质为耐高温的钼材料，钼丝粗细为15mm)，网板的形状为蜂窝状，每块网格状面积为3500mm2。然后采用电弧喷涂技术喷涂进行热喷涂，网格距离待喷涂表面6mm，喷雾电压32 V，电流180 A和喷气压力0.6 MPa，喷枪雾距离网格300 mm，喷涂速度10mm/s，去除网板后得到成网格状分布的涂层，涂层厚度约为600μπι。
[0057]本实施例制备得到的涂层成蜂窝状分布，每个网格的面积为3500mm2，网格之间的距离为15mm。采用显微硬度测试仪MC010-HVS-1000Z涂层进行硬度测试，其硬度为450HV。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到314Mpa，热震次数超过20次。去除网板后得到成网格状分布的电磁感应加热复合涂层，电磁感应加热复合涂层厚度约为600μηι。
[0058]和本实施例相比，不加网板，直接在基体上进行喷涂的制备得到的陶瓷基体表面的N1-Cr涂层，硬度为445HV，其粘结强度为113Mpa，热震次数不超过12次。
[0059]从上面的实验结果可以看出加网格把电磁感应加热复合涂层分割成小块，可以明显增加电磁感应加热复合涂层的粘结性，小块的电磁感应加热复合涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0060]实施例5
本实施例以烤制而成的紫砂为基体，在紫砂基体表面喷涂316L不锈钢涂层，具体方法为:将紫砂基体表面进行粗化、清洁处理后，在紫砂基体的待喷涂表面罩上镂空的网板(材质为耐高温的钼材料，钼丝粗细为8mm)，网板的形状为蜂窝状，每块网格状面积为900mm2。然后采用电弧喷涂技术喷涂进行热喷涂，网格距离待喷涂表面6mm，喷雾电压32 V，电流180A和喷气压力0.6 MPa，喷枪雾距离网格300 mm，喷涂速度lOmm/s，去除网板后得到成网格状分布的电磁感应加热复合涂层，电磁感应加热复合涂层厚度约为600μπι。利用等离子喷涂，喷涂上一层陶瓷层作为保护层，喷枪距离表面200mm;电流410Α;电压320V;N2流量230L/min; Ar流量100L/min ;H2流量15L/min;送粉电压18V，喷枪移动速度6mm/s，制备的涂层厚度约为 300μηι。
[0061]本实施例制备得到的涂层成蜂窝状分布，每个网格的面积为900mm2，网格之间的距离为8mm。采用显微硬度测试仪MC010-HVS-1000Z涂层进行硬度测试，其硬度为390HV。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到104Mpa，热震次数超过20次。去除网板后得到成网格状分布的涂层，涂层厚度约为600μπι。
[0062]和本实施例相比，不加网板，直接在基体上进行喷涂的制备得到的紫砂基体表面的316L不锈钢涂层，硬度为370HV，其粘结强度为70Mpa，热震次数不超过12次。
[0063]从上面的实验结果可以看出加网格把电磁感应加热复合涂层分割成小块，可以明显增加电磁感应加热复合涂层的粘结性，小块的电磁感应加热复合涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0064]实施例6
本实施例以烤制而成的紫砂为基体，在紫砂基体表面喷涂N1-Al涂层，具体方法为:将紫砂基体表面进行粗化、清洁处理后，在紫砂基体的待喷涂表面罩上镂空的网板(材质为耐高温的铬材料，铬丝粗细为12mm)，网板的形状为圆形状，每块圆形状面积为1500mm2。采用超音速火焰喷涂技术喷涂进行热喷涂，网格距离待喷涂表面4mm，喷雾电压34 V，电流190A、氧气压力0.70 MPa，丙烧气体压力0.1 Mpa，喷枪距离网格350 mm，喷涂速度10mm/s，去除网板后得到成网格状分布的涂层，涂层厚度约为700μπι。
[0065]本实施例制备得到的涂层成圆形状分布，每个网格的面积为1500mm2，网格之间的距离为12mm。采用显微硬度测试仪MC010-HVS-1000Z涂层进行硬度测试，其硬度为490HV。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到214Mpa，热震次数超过28次。去除网板后得到成网格状分布的电磁感应加热复合涂层，电磁感应加热复合涂层厚度约为 700μπι。
[0066]和本实施例相比，不加网板，直接在基体上进行喷涂的制备得到的紫砂基体表面的N1-Al涂层，硬度为490HV，其粘结强度为134Mpa，热震次数不超过15次。
[0067]从上面的实验结果可以看出加网格把电磁感应加热复合涂层分割成小块，可以明显增加电磁感应加热复合涂层的粘结性，小块的电磁感应加热复合涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0068]实例7
本实施例以大理石为基体，在大理石基体表面喷涂316L不锈钢涂层，具体方法为:将大理石基体表面进行粗化、清洁处理后，在大理石基体的待喷涂表面先利用电弧喷涂上一层Al层作为粘结层，喷雾电压32 V，电流180 A和喷气压力0.6 MPa，喷枪距待喷涂表面200mm，喷涂速度6mm/ s。在喷好的Al层表面。在Al层表面罩上镂空的网板(材质为耐高温的钼材料，钼丝粗细为10mm)，网板的形状为蜂窝状，每块网格状面积为900mm2。然后采用电弧喷涂技术喷涂进行热喷涂，网格距离待喷涂表面6mm，喷雾电压32 V，电流180 A和喷气压力0.6MPa，喷枪雾距离网格300 mm，喷涂速度10mm/s，去除网板后得到成网格状分布的电磁感应加热复合涂层，电磁感应加热复合涂层厚度约为600μπι。利用等离子喷涂，喷涂上一层陶瓷层作为保护层，喷枪距离表面200mm;电流410Α;电压320V;N2流量230L/min;Ar流量10L/min;H2流量15L/min;送粉电压18V，喷枪移动速度6mm/s，制备的涂层厚度约为200μπι。
[0069]本实施例制备得到的涂层成蜂窝状分布，每个网格的面积为900mm2，网格之间的距离为8mm。采用显微硬度测试仪MC010-HVS-1000Z涂层进行硬度测试，其硬度为387HV。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到104Mpa，热震次数超过25次。
[0070]和本实施例相比，不加网板，直接在基体上进行喷涂的制备得到的大理石基体表面的316L不锈钢涂层，硬度为369HV，其粘结强度为70Mpa，热震次数不超过12次。
[0071]从上面的实验结果可以看出加网格把涂层分割成小块，可以明显增加涂层的粘结性，小块的涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0072]实例8
本实施例以铝合金为基体，先利用热喷涂技术制备800mm316L不锈钢涂层，再进行机械切割，把涂层按要求分割成面积为1500mm2正方形的涂层，切割缝的宽度为10mm。切割电磁感应加热复合涂层完成后，电磁感应加热复合涂层厚度约为800mm。
[0073]本实施例制备得到的涂层成正方形分布，每个网格的面积为800mm2，网格之间的距离为10mm。采用显微硬度测试仪MC010-HVS-1000Z涂层进行硬度测试，其硬度为369HV。具体采用拉伸实验方法对涂层的粘结强度进行测试，粘结强度达到90Mpa，热震次数超过18次。
[0074]和本实施例相比，不加切割，直接在基体上进行喷涂的制备得到的铝合金基体表面的316L不锈钢涂层，硬度为360HV，其粘结强度为50Mpa，热震次数不超过9次。
[0075]从上面的实验结果可以看出加机械切割把电磁感应加热复合涂层分割成小块，可以明显增加电磁感应加热复合涂层的粘结性，小块的电磁感应加热复合涂层更有利于使用过程中的内应力释放。
[0076]以上形状举例只是本发明的部分运用举例，但是本发明不只限于该实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。
[0077]将本发明实施例1?8制备得到的电磁感应加热复合涂层，不仅可以用于生活中加热盛具的制造，还可运用于任何电磁感应加热的容器的表面加工，大到工厂的反应釜小到生活中的电磁炉加热器具。使用该方法制造的器具:可以利用电磁感应的方法加热，物理分割释放涂层内应力，提高了涂层加热效率、盛器受热更均匀、涂层粘结强度，延长了其使用寿命，改善了使用性能。
【主权项】
1.一种电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤:基体表面进行粗化、清洁处理后，在基体的待喷涂表面罩上或贴上镂空的网板，然后进行热喷涂，去除网板后得到被凹槽均匀分割的电磁感应加热复合涂层;或者在基体表面直接进行热喷涂，然后进行机械切割，得到被凹槽均匀分割的电磁感应加热复合涂层。2.根据权利要求1电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:在电磁感应加热复合涂层上再喷涂上一层或多层其他材料作为保护层或者装饰层。3.根据权利要求1或2所述的电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:所述网板的网格为任意形状。4.根据权利要求1所述的电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:所述网板的骨架的宽度为0.1mm?10mm，使分割涂层的凹槽宽度为0.1mm?1mm05.根据权利要求1、2、4任意一项所述电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:被分割后的涂层由多个小块的涂层组成，其每一小块涂层的面积为0.0 Imm2?I OOOOmm2。6.根据权利要求5所述电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:所述基体不含顺磁性分子的材料。7.根据权利要求6所述电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:所述涂层材料为铁、钴、镍及其所属氧化物、氮化物或其对应的合金。8.根据权利要求6所述电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:所述涂层厚度为:0.05mm ?Imm ο9.根据权利要求6所述电磁感应加热复合涂层的制备方法，其特征在于:所述其他材料为:铜、铝、镍及其合金、陶瓷。
【文档编号】C23C4/12GK105821368SQ201610257988
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】宋鹏, 李乔磊, 罗恒, 彭俊铭
【申请人】昆明理工大学