一种汽车壳体的耐磨涂层的制作方法

本实用新型涉及汽车壳体涂层技术领域，具体涉及一种汽车壳体的耐磨涂层。

背景技术：

随着经济发展和生活节奏的日益加快，汽车作为一种便捷的交通工具成为人们出行的主力，城市的人均汽车保有量也越来越大。随着汽车保有量的增加，道路上运行的汽车数量也逐渐庞大，因此发生交通事故的频率居高不下。

交通事故过程中，汽车之间、汽车与其他交通设施、行人、非机动车之间的擦挂最为常见，擦挂后的刮痕影响汽车的美观，且不及时维修处理，汽车壳体在擦挂处易生锈腐蚀，影响汽车的使用寿命。因此如何提高汽车外壳的耐磨防擦刮性能成为汽车外壳生产中的重点。

同时，由于汽车的保有量增加速率远高于城市室内停车场的建设速度，许多汽车需要长期放置的室外，接收风吹雨淋，因此汽车外壳的防腐耐磨性能也是汽车壳体需要考虑的重点。

在金属涂层中，Mo熔点较高，涂层韧性好，强度高，并且具有良好的耐刮擦性能，但纯Mo涂层的耐磨性能较差。Mo容易发生氧化，产生的MoO2具有润滑作用，可以有效地改善涂层的摩擦学性能。

铝涂层由于其点位低，表面易形成性能稳定的三氧化二铝而被广泛用于机械和结构防腐蚀，但铝延展性好，强度低，为了设备或者装置需要，常常在铝涂层中添加一些其他物质来提高涂层的硬度和耐磨性能。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术，提供了一种汽车壳体的耐磨涂层，采用碳纤维加强层加强汽车壳体涂层的耐磨性能，使汽车壳体在发生擦挂时不易擦伤。

本实用新型通过下述技术方案实现：所述一种汽车壳体的耐磨涂层，包括依次设置的壳体基层、金属复合涂层、功能中间层和涂料层，所述功能中间层包括依次设置的化学涂覆层、碳纤维加强层和底漆层；所述化学涂覆层涂覆在金属复合涂层上。

所述金属复合涂层采用超音速火焰喷涂、低压等离子喷涂或惰性气体保护等离子喷涂技术中的任意一种喷涂而成。

碳纤维加强层采用碳纤维编织而成，利用碳纤维的强度和韧性，增强涂层的耐磨性能和抗冲击能力。

进一步地，所述金属复合涂层为Al/MoO2镀层或者Al/WC/MoO2镀层。

所述壳体基层在喷涂之前先通过清洗除锈除油之后，然后用1000～1200目以上的刚玉砂喷砂，再进行喷涂。

金属铝的熔点较低，在超音速火焰喷涂、低压等离子喷涂或惰性气体保护等离子喷涂技术中被融化，对氧化钼进行包覆，二氧化钼均匀分布在壳体基层上。同时，融化的金属铝在喷涂过程中在壳体基层上不断的融化凝固，渗入壳体基层的表面，采用金属间结合力作为金属复合涂层和壳体基层之间的结合力，其结合效果优于涂覆而形成的物理结合力，仅次于化学键结合的结合力。

二氧化钼的润滑作用，可提高涂层的摩擦性能，使涂层在受到摩擦的时候不易留下划痕。

进一步地，所述化学涂覆层为含氟化合物层。所述含氟化合物层所采用的化合物优选包括四氟乙烯或者六氟乙烯。所述含氟化合物涂覆在金属复合涂层上，含氟化合物浸润金属复合涂层，使汽车壳体的涂层耐候性好，化学稳定性强。

进一步地，所述碳纤维加强层包括碳纤维纵横编织而成的碳纤维布和嵌入碳纤维布中的若干陶瓷微粒和石墨微粒。所述陶瓷微粒和石墨微粒添加入碳纤维布中，使其均匀分布在碳纤维布中，增加碳纤维布的强度；部分陶瓷微粒和石墨微粒嵌入化学涂层、金属复合涂层，增强各层之间的连接力和强度。

金属复合涂层在喷涂过程中，易形成气孔，陶瓷微粒和石墨微粒可以嵌入金属复合涂层的气孔中，形成交错堆叠的涂层，增强耐磨涂层的防腐蚀、化学稳定性、硬度等性能。

优选地，所述陶瓷微粒为氧化锆微粒。所述氧化锆微粒稳定性好，具有抗氧化、抗热震、不挥发、抗冲击性等优良特性，因此，采用氧化锆微粒作为陶瓷微粒可以进一步提高耐磨涂层的防腐蚀、抗冲击性等性能。

所述石墨微粒可以提高涂层的摩擦性能，使涂层在受到摩擦的时候不易留下划痕。

所述氧化锆微粒的粒径为1.5～3μm，所述石墨微粒的粒径为2～5μm。所述氧化锆微粒的粒径较小，便于氧化锆嵌入金属复合涂层和碳纤维布中。

进一步地，所述底漆层为聚酯底漆。

进一步地，所述涂料层由导电剂、丙烯酸树脂、纳米二氧化钛和乙二醇乙醚乙酸酯所组成。乙二醇乙醚乙酸酯能够与Al/WC/MoO2中间层形成过渡，使得所述耐磨涂层整体形成一个整体，有效延长耐磨涂层的耐磨性能。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型所提供的一种汽车壳体的耐磨涂层采用碳纤维加强层加强汽车壳体涂层的耐磨性能，使汽车壳体在发生擦挂时不易擦伤。

(2)本实用新型所提供的一种汽车壳体的耐磨涂层采用金属铝、碳化钨和二氧化钼组成的复合涂层作为中间层，得到耐磨耐蚀、摩擦学性能好、具有润滑作用的涂层，使汽车壳体在发生擦挂时不易留下痕迹。

(2)本实用新型所提供的一种汽车壳体的耐磨涂层利用金属铝的低熔点，使金属铝熔融后渗入电镀基层的镀层表面，与电镀基层结合力良好。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

其中：1—壳体基层，2—金属复合涂层，3—功能中间层，31—化学涂覆层，32—碳纤维加强层，33—底漆层，4—涂料层。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，一种汽车壳体的耐磨涂层，所述一种汽车壳体的耐磨涂层，包括依次设置的壳体基层1、金属复合涂层2、功能中间层3和涂料层4，所述功能中间层3包括依次设置的化学涂覆层31、碳纤维加强层32和底漆层33；所述化学涂覆层31涂覆在金属复合涂层2 上。

所述金属复合涂层2采用超音速火焰喷涂、低压等离子喷涂或惰性气体保护等离子喷涂技术中的任意一种喷涂而成。

碳纤维加强层32采用碳纤维编织而成，利用碳纤维的强度和韧性，增强涂层的耐磨性能和抗冲击能力。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上进行改进，其改进之处在于：所述金属复合涂层2为Al/ MoO2镀层或者Al/WC/MoO2镀层。

所述壳体基层1在喷涂之前先通过清洗除锈除油之后，然后用1000～1200目以上的刚玉砂喷砂，再进行喷涂。

金属铝的熔点较低，在超音速火焰喷涂、低压等离子喷涂或惰性气体保护等离子喷涂技术中被融化，对氧化钼进行包覆，二氧化钼均匀分布在壳体基层1上。同时，融化的金属铝在喷涂过程中在壳体基层1上不断的融化凝固，渗入壳体基层1的表面，采用金属间结合力作为金属复合涂层2和壳体基层1之间的结合力，其结合效果优于涂覆而形成的物理结合力，仅次于化学键结合的结合力。

二氧化钼的润滑作用，可提高涂层的摩擦性能，使涂层在受到摩擦的时候不易留下划痕。

本实施例中其他部分与实施例1基本相同，故不再一一赘述。

实施例3

本实施例是在实施例1或2的基础上进行改进，其改进之处在于：所述化学涂覆层31为含氟化合物层。所述含氟化合物层所采用的化合物优选包括四氟乙烯或者六氟乙烯。所述含氟化合物涂覆在金属复合涂层2上，含氟化合物浸润金属复合涂层2，使汽车壳体的涂层耐候性好，化学稳定性强。

本实施例中其他部分与实施例1基本相同，故不再一一赘述。

实施例4

本实施例是在实施例1～3任一实施例的基础上进行改进，其改进之处在于：所述碳纤维加强层32包括碳纤维纵横编织而成的碳纤维布和嵌入碳纤维布中的若干陶瓷微粒和石墨微粒。所述陶瓷微粒和石墨微粒添加入碳纤维布中，使其均匀分布在碳纤维布中，增加碳纤维布的强度；部分陶瓷微粒和石墨微粒嵌入化学涂层、金属复合涂层2，增强各层之间的连接力和强度。金属复合涂层2在喷涂过程中，易形成气孔，陶瓷微粒和石墨微粒可以嵌入金属复合涂层2的气孔中，形成交错堆叠的涂层，增强耐磨涂层的防腐蚀、化学稳定性、硬度等性能。

优选地，所述陶瓷微粒为氧化锆微粒。所述氧化锆微粒稳定性好，具有抗氧化、抗热震、不挥发、抗冲击性等优良特性，因此，采用氧化锆微粒作为陶瓷微粒可以进一步提高耐磨涂层的防腐蚀、抗冲击性等性能。

所述石墨微粒可以提高涂层的摩擦性能，使涂层在受到摩擦的时候不易留下划痕。

本实施例中其他部分与实施例1～3任一实施例基本相同，故不再一一赘述。

实施例5

本实施例是在实施例1～4任一实施例的基础上进行改进，其改进之处在于：所述底漆层33 为聚酯底漆。

所述涂料层4由导电剂、丙烯酸树脂、纳米二氧化钛和乙二醇乙醚乙酸酯所组成。乙二醇乙醚乙酸酯能够与Al/WC/MoO2中间层形成过渡，使得所述耐磨涂层整体形成一个整体，有效延长耐磨涂层的耐磨性能。

本实施例中其他部分与实施例1～4任一实施例基本相同，故不再一一赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。