[发明专利]一种不锈钢为基材的复合涂层

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢为基材的涂层，尤其涉及一种可有效提高不锈钢基材导电、导热性能以及耐蚀性能的复合涂层，属于涂层技术领域。

背景技术

不锈钢不易产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损现象，它是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要。

但是，不锈钢与普通碳钢相比，其电阻率约为碳钢的3-5倍，线膨胀系数至少比碳钢大40%以上，而热导率不足碳钢的1/3；同时，不锈钢在海洋环境中使用时仍然会发生腐蚀现象，这些性能弊端时常会降低不锈钢零件的使用性能；因此，人们会在不锈钢零件的外层涂覆一层其他金属，以改善其使用性能，譬如，Cu、Zn、Al等；单一的涂覆某种腐蚀电位较低的材料，虽然可以对不锈钢零件起到阴极保护作用，但是由于受到外部恶劣环境的影响，涂层容易产生脱落，耐用性较差，同时还会影响不锈钢零件的力学性能，降低其实用性。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种不锈钢为基材的复合涂层，该复合涂层可有效提高不锈钢基材的导电、导热性能以及耐蚀性能，且涂层与基体的结合强度高，耐用性持久。

本发明是一种不锈钢为基材的复合涂层，该复合涂层包括中间层和表层，所述的中间层成型于基材之上，中间层的材质为导电、导热性能优良的Cu、Ni、Co、Mo、W等金属，所述的表层成型于中间层之上，表层为强化保护层，表层的材质为耐磨性、耐蚀性以及抗氧化能力突出的铝镁合金材料。

在本发明一较佳实施例中，所述的中间层的原料可以是Cu、Ni、Co、Mo、W金属微粒中一种或多种，所使用的金属微粒的颗粒度约为600-800目。

在本发明一较佳实施例中，所述的中间层采用离子喷涂工艺进行制备，其成型厚度约为15-30um。

在本发明一较佳实施例中，所述的表层采用电弧喷涂工艺进行制备，其成型厚度约为20-40um。

在本发明一较佳实施例中，所述的表层原料为高纯度的镁条和铝条，两种金属条中杂质含量均不超过0.2%。

本发明揭示了一种不锈钢为基材的复合涂层，该复合涂层由两层金属材质组成，可有效提高不锈钢基材的导电、导热性能以及耐蚀性能，且涂层的涂覆工艺实施简便、科学，成本适中，涂层与基体的结合强度高，耐用性持久。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例不锈钢为基材的复合涂层结构示意图；

附图中各部件的标记如下： 1、中间层，2、表层，3、基材。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例不锈钢为基材的复合涂层结构示意图；该复合涂层包括中间层1和表层2，所述的中间层1成型于基材3之上，中间层1的材质为导电、导热性能优良的Cu、Ni、Co、Mo、W等金属，所述的表层2成型于中间层1之上，表层2为强化保护层，表层的材质为耐磨性、耐蚀性以及抗氧化能力突出的铝镁合金材料。

本发明提及的不锈钢为基材的复合涂层的制备方法具体制备过程如下：

a）基材前处理，首先，将不锈钢毛坯通过轧制工艺制成厚度约为0.5-0.8mm，宽度0.8-1m的薄板；然后，对不锈钢薄板进行脱脂清洗，脱脂剂主要成分为氢氧化钾，并使用有机络合剂作为清洗助剂，清洗时温度控制在25℃左右，清洗完毕后清水冲洗并烘干；接着，对不锈钢薄板进行喷砂处理，喷砂原料选用颗粒度为200-300目左右的石英砂，喷砂压力为0.5-0.6MPa，主要目的是消除不锈钢薄板表面的氧化层；最后，使用清水冲洗并烘干，备用；

b）热喷涂中间层，中间层采用等离子喷涂工艺进行制备，原料可以是Cu、Ni、Co、Mo、W金属微粒中一种或多种，所使用的金属微粒的颗粒度约为600-800目；该喷涂工艺实施过程中，等离子气体选用Ar气，喷涂距离控制在80-120mmmm，角度为40°-45°；上述等离子喷涂重复实施2-3次后，可制得厚度约为15-30um的薄膜；