[发明专利]一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属部件的抗磨蚀保护涂层领域，具体涉及一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法。

背景技术

在水利、石油、天然气、化工、环保等行业经常要进行水、油、气以及其它液体物品的输送，而金属材料以其优异的综合机械性能被广泛应用，但不管是架空或是埋地的金属部件，其内、外壁都会发生不同程度的腐蚀和磨损，有时输送的流体也会对金属部件造成严重的腐蚀，使金属材料的壁厚减薄，使其强度降低，如若产生蚀坑或裂纹，可能会造成金属表面出现空洞，影响金属部件的稳定性和安全性，严重者甚至会对人们的生命财产构成威胁。

一般金属材料如铸铁、铸钢等的抗磨蚀性能往往不能满足人们的需求，磨损现象常常发生，为了避免金属部件的磨蚀，通常在其表面涂覆一层硬面涂层，利用电火花表面熔覆技术制得的涂层与基体冶金结合，结合强度高，且具有很高的硬度，其抗磨蚀性能优异，被广泛应用在机械设备的制造和修复领域。

腐蚀和磨损是金属材料破坏的两种主要形式，腐蚀可加剧材料的破坏，一般为了增加金属材料的防腐蚀性，会在金属表面喷刷一层防腐涂层，利用耐腐蚀材料将金属过流部件的表面与外界腐蚀环境隔离，以此来达到防腐保护的目的。聚脲涂层具有良好的耐腐蚀性能、抗恶劣环境能力强、低温柔韧性好，且具有常温下固化等特点，在金属部件防腐蚀领域上应用广泛，尤其适合油气管道防蚀密封的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法，复合功能涂层是由电火花熔覆层和聚脲弹性体涂层两部分组成，该涂层具有优异的抗磨损、耐腐蚀性能，且施工工艺简单，无污染、绿色环保。

本发明采用以下技术方案：

一种金属基高分子抗磨复合功能涂层的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，金属基体进行表面处理；

步骤二，采用电火花沉积设备，以硬质合金为电极材料，在电压100～200 V，频率1200～1800 HZ，功率2000～3500 W，沉积效率2～3 min/cm²的工艺条件下制得硬质合金涂层；

步骤三，在硬质合金涂层上喷涂聚脲弹性体涂层。

作为优选，所述步骤三中聚脲弹性体涂层的制备过程如下：将质量比为1：1.05～1：1.10的A组份和B组份通过专业喷涂设备彻底混合，混合时加热温度设定为60～75 ℃；喷涂时，调整A组份和B组份的压力范围在11.7～17.2 MPa之间，且正常操作条件下A、B组分的动态压力差在2 MPa以内，并将其快速喷涂到电火花熔覆层上。

作为优选，所述A组分由质量比为3:2的碳化二亚胺改性二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯与聚醚三元醇混合组成；B组分是由占B组份的质量比为5%～ 22%的端氨基聚醚D-400，18%～ 56%的4，4-亚甲基双，16%～ 55%的端氨基聚醚D-2000，0%～10%的端氨基聚醚T-5000混合制得。

作为优选，所述聚脲弹性体涂层采用纵横交替，多道喷涂；每道涂层的厚度在0.3～0.6 mm。喷涂聚脲弹性体涂层时应采用纵横交替，多道喷涂，且每道喷涂结束后都要进行检查，及时的清理掉涂层表面的杂质。每道涂层的厚度应控制在0.3~0.6 mm，涂层厚度要均匀，喷涂间隔应小于3小时。

本发明的有益效果为： 

本发明的复合功能涂层是由电火花熔覆层和聚脲弹性体涂层两部分组成，首先利用电火花表面熔覆技术制得的硬质合金涂层，硬度高、耐磨性好，且与基体冶金结合，结合强度高，同时涂层的表面粗糙度比较大，可有效提高聚脲弹性体与其的结合力。此外，聚脲弹性体涂层具有很好的耐腐蚀性和抗冲击性，因此两者结合制得的复合涂层具有优异的耐磨性和耐腐蚀性。

本发明制得的高性能、长寿命、高分子抗磨防腐复合功能涂层，具有优异的抗冲击能力，耐磨蚀性能非常好，可以作为金属部件的防护涂层，在水利、石油、天然气、化工、环保等行业中应用广泛。该涂层可显著提高金属部件的耐磨性和耐腐蚀性，进而延长金属部件的使用寿命，特别适合于水利、石油、天然气、化工、环保等各种金属部件在抗磨防腐条件下的使用。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。

具体实施方式：

以下用实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1：

以在水泵叶轮表面制备高分子抗磨复合功能涂层为例。