[发明专利]一种绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环及其制备方法

权利要求书

1.一种绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环，其特征在于：在活塞环基体上设置绝热涂层，在绝热涂层外设置耐磨涂层，所述绝热涂层为氧化锆陶瓷涂层，在所述绝热涂层中掺杂有氧化锆纳米空心球。

2.根据权利要求1所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环，其特征在于：所述耐磨涂层为Ni-P合金镀层。

3.一种绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1).活塞环基体表面的预处理；

(2).在经预处理的活塞环基体表面制备绝热涂层；以及

(3).在涂覆了绝热涂层的活塞环基体表面进行化学镀，以制备耐磨涂层；

其特征在于，利用浸渍提拉法制备绝热涂层，该方法包括如下步骤：

(2.1)在浸渍提拉法中所用的氧化锆溶胶中加入氧化锆纳米空心球；

(2.2)将预处理后的活塞环基体完全浸渍到加入了氧化锆纳米空心球的氧化锆溶胶中；

(2.3)涂覆好溶胶后将活塞环基体提拉出溶胶，进行热处理，再冷却至室温。

4.根据权利要求3所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，其特征在于：对涂覆了绝热涂层的活塞环基体进行活化，使用的活化液为氯化钯和盐酸的水溶液，活化液中，氯化钯浓度为0.1-0.5g/L，盐酸浓度为40-60mL/L。

5.根据权利要求4所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，其特征在于活化方法如下：将氯化钯溶于去离子水中，加入适量盐酸，制得氯化钯浓度为0.1-0.5g/L、盐酸浓度为40-60mL/L的活化液，将涂覆绝热涂层后的活塞环基体完全浸渍到活化液中进行活化，10-20min后取出，再用去离子水冲洗。

6.根据权利要求3所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，其特征在于：制备绝热涂层时，浸渍提拉、热处理再冷却的步骤重复多次。

7.根据权利要求3所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，其特征在于制备绝热涂层方法如下：

将氧化锆纳米空心球加入氧化锆溶胶中，超声处理，再将空调滚动活塞压缩机活塞环基体固定于提拉机伸缩杆的下端，调节提拉机使活塞环基体完全浸入溶胶中，涂敷好后操纵提拉机以20-50mm/min的速度将活塞环基体向上提拉出溶胶，然后将涂覆好的活塞环基体放入马弗炉中，400-430℃下热处理5-7min。冷却至室温后，将其从炉中取出，重复上述过程至少三次。

8.根据权利要求3所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，其特征在于氧化锆纳米空心球可采用如下方法制备：

①碳球溶胶的制备：将葡萄糖溶于蒸馏水中形成浓度为1-1.5mol/L的均匀溶液，随后将溶液密封在聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，在170-180℃下加热10-12h，将所得产物分别用蒸馏水和无水乙醇过滤洗涤三次，最后将碳球溶胶在80-90℃下干燥5-6h；

②氧化锆纳米空心球的制备：将碳球溶胶与氧氯化锆溶液混和，氧氯化锆溶液浓度为0.05-0.06mol/L，碳球溶胶与氧氯化锆的摩尔比为2-3，将混合物超声15-20min以获得稳定的溶胶，在超声过程中加入PEG-1000，PEG-1000与碳球溶胶的质量比为1-1.5：10，超声处理后，将混合物转移至锥形瓶中，搅拌的同时滴加氨水调节pH至7；随后将所得溶胶超声处理30-50min，可发现奶油状Zr(OH)₄溶胶悬浮在上方，而被Zr(OH)₄包覆的碳球沉在锥形瓶底部，经离心后，Zr(OH)₄奶油状溶胶与被Zr(OH)₄包覆的碳球分离，除去上层溶胶得到C-Zr(OH)₄核壳微粒；然后，C-Zr(OH)₄核壳微粒分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤三次以除去杂质，在80-90℃下干燥5-6h，最后在600-630℃下煅烧1-2h以得到ZrO₂纳米空心球。

9.根据权利要求3所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，其特征在于：氧化锆溶胶中氧化锆纳米空心球的加入量为0.1％-1％(质量百分数)。

10.根据权利要求3所述的绝热耐磨空调滚动活塞压缩机活塞环的制备方法，其特征在于：活塞环基体表面涂覆陶瓷绝热涂层后的化学镀步骤中，化学镀的镀液为用以镀覆Ni-P合金的镀液，将表面涂覆有掺杂氧化锆纳米空心球的氧化锆陶瓷绝热涂层的活塞环基体完全浸渍到镀液中进行化学镀，并在化学镀时进行搅拌，搅拌转速为900-1200r/min；

该镀液中，主盐硫酸镍为28-36g/L，还原剂次亚磷酸钠为24-32g/L，络合剂乳酸为18-25g/L、络合剂丙酸为6-10g/L，缓冲剂无水乙酸钠为15-22g/L，稳定剂硫脲为1-2mg/L，表面活性剂十二烷基硫酸钠为5-10mg/L；

在化学镀过程中，每隔20-30min滴加氨水以保持pH稳定在4.8-5.4范围内，镀液温度为80-90℃，施镀时间为1-2h；

将施镀后的表面光滑平整有光泽的镀件放入电阻炉，在200-400℃温度条件下保温1-3小时，再随炉冷却，取出镀件。