[发明专利]一种耐高温镀层的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温镀层的制备方法，属于防护材料制备技术领域。本发明中玻璃粉成分中的氧化铈为稀土氧化物中活性最强的氧化物，它能加强复合镀液中陶瓷粉体与基体材料分子间的原子轨道交互作用，在高温条件下不易从基体材料中脱落，本发明中用复合镀液浸涂不锈钢基板时，复合镀液中水化氧化铝粒子吸附周围金属离子而带正电，在不锈钢基板表面水化氧化铝粒子发生脱水聚合反应，氧化铝粒子在不锈钢基板表面沉积，形成高密度的氧化金属保护膜膜，晶粒间界面能较高，从而使金属陶瓷粉体间的结合力提高，保持高致密度，从而使镀层与基板能高强度结合，应用于高速传动的发动机时不易产生磨损，应用前景广阔。

技术领域

本发明公开了一种耐高温镀层的制备方法，属于防护材料制备技术领域。

背景技术

为了好看或储藏而涂在金属表面涂上一层塑料，或者一层稀薄的金属或为仿造某种贵重金属，在普通金属的表面镀上这种贵重金属的薄层。

随着航空发动机向高推重比发展，发动机的设计进口温度不断提高。推重比12～15及15～20一级发动机叶片工作温度将达到1400℃及1600℃。单独使用高温结构材料技术已不能满足先进航空发动机迅速发展的迫切要求，采用热障涂层技术是目前大幅度提高航空发动机工作温度的唯一切实可行的方法。目前获得实际应用的热障涂层大多为双层结构，表层为陶瓷隔热层，主要作用是隔热、抗腐蚀、冲刷和侵蚀；底层为金属粘结层，起着抗高温氧化腐蚀和改善基体与陶瓷涂层物理相容性的作用。

不锈钢具有优异的耐腐蚀性能、综合机械性能和工艺性能，从而在医疗器械、食品加工和餐饮卫生等领域得到广泛应用。与此同时，随着人们生活水平和健康意识的不断提高，不锈钢作为日常生活洁具、厨具及餐具的主要材料之一，不仅要求其光亮、美观而且要求能够抗菌杀菌。利用表面处理技术在不锈钢表面形成抗菌涂层，是提高其抗菌性能的经济而有效的方法。然而，现有的一些表面改性技术在硬度较低的不锈钢表面应用上存在一些缺点如较薄的注入层、涂层及镀层，由于韧性不足或结合强度问题而极易导致表面改性层在承载条件下开裂、剥落而失效。 化学镀镍-磷合金由于在镀层中引入磷，特别是当磷含量较高时所得镀层为非晶态结构，具有好的耐腐蚀性能。对于多元化学镀层，例如镍-磷-M(M 是下列任何元素之一：铬、钼、钨、稀土等)，由于在镀层中引入耐腐蚀的第三元组分M(研究表明M在镀层中含量不高)，使该镀层也具有良好的耐腐蚀性能。但是以上这些化学镀层相对于钢铁均为阴极保护镀层，存在一旦镀层破损或致密性较差，则会极大地加速钢铁的腐蚀的缺陷，且目前普通的镀层硬度低、热膨胀系数高，受温度影响时变形程度大。因此，发明一种耐高温镀层对防护材料制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对各类发动机的设计进口温度不断提高，目前普通的镀层硬度低且热膨胀系数高，受温度影响时变形程度大，发动机表面与镀层结合强度差而极易导致表面镀层在承载条件下开裂、剥落而失效的缺陷，提供了一种耐高温镀层的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐高温镀层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）取不锈钢板用砂纸打磨后再用丙酮擦洗不锈钢板表面，配制氢氧化钠溶液，加热得到热碱液，用热碱液清洗不锈钢板20～25min后，再用去离子水冲洗不锈钢板3～4次得到不锈钢基板；

（2）按重量份数计，将10～15份氧化钡、16～18份氧化硼、13～15份氧化铝、25～30份氧化铈和8～10份氧化锆混合放入刚玉坩埚中，将刚玉坩埚移入马弗炉中，加热升温，保温烧结，取出刚玉坩埚，用水淬冷处理，得到玻璃块，将玻璃块放入研钵中研磨，过筛得到玻璃粉；

（3）按重量份数计，将镍粉与玻璃粉混合得到玻璃金属粉，将70～80份玻璃金属粉置于行星球磨机中，向行星球磨机中倒入60～70份聚乙烯醇水溶液，球磨得到玻璃金属粉浆；