[发明专利]一种含纳米粒子梯度耐磨涂层的制备方法

权利要求书

1.一种含纳米粒子梯度耐磨涂层，其特征在于：包括以下原料：底层料，过渡层料，耐磨层料，预处理基体材料；所述底层料为改性底层料；所述改性底层料是由纳米铝粉，多巴胺溶液，氟化钠，硝酸铁溶液，正硅酸乙酯和高锰酸钾改性后制得。

2.根据权利要求1所述一种含纳米粒子梯度耐磨涂层，其特征在于：所述过渡层料为预处理过渡层料；所述预处理过渡层料是由纳米氧化铝，冰晶石，活性炭，铜，稀土混合处理后制得。

3.根据权利要求2所述一种含纳米粒子梯度耐磨涂层，其特征在于：所述耐磨层料为预处理耐磨层料；所述预处理耐磨层料是由氧化铬，钴，钨，氧化铜混合处理后制得。

4.根据权利要求3所述一种含纳米粒子梯度耐磨涂层，其特征在于：所述含纳米粒子梯度耐磨涂层是由改性底层料，预处理过渡层料，预处理耐磨层料，预处理基体材料制备而成。

5.一种含纳米粒子梯度耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述含纳米粒子梯度耐磨涂层的具体制备步骤为：

(1)将纳米铝粉，多巴胺溶液和氟化钠混合球磨，接着加入冰醋酸调节pH，接着加入硝酸铁溶液，球磨混合，随后加入氨水调节pH，再滴加正硅酸乙酯，球磨混合，随后加入高锰酸钾，继续球磨混合，得改性底层料；

(2)将纳米氧化铝，冰晶石，活性炭，铜，稀土混合球磨，过筛，得预处理过渡层料；

(3)将氧化铬，钴，钨，氧化铜混合球磨，过筛，得预处理耐磨层料；

(4)将基体材料水洗，碱洗，水洗，再用硫酸洗，得预处理基体材料；

(5)将改性底层料涂覆于预处理基体材料，得一次处理基体材料；

(6)将预处理过渡料等离子喷涂于一次处理基体材料，得二次处理基体材料；

(7)将预处理耐磨层料激光熔覆于二次处理基体材料，即得含纳米粒子梯度耐磨涂层；

(8)将所得产品进行性能检测。

6.根据权利要求5所述的一种含纳米粒子梯度耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述含纳米粒子梯度耐磨涂层的具体制备步骤为：

(1)将纳米铝粉，质量浓度为2.6mL/min多巴胺溶液和氟化钠置于1号球磨机中混合球磨40～60min，接着向1号球磨机中加入冰醋酸调节pH至4.3～4.6，接着向1号球磨机中加入质量分数为10～20％的硝酸铁溶液，球磨混合40～60min，随后向1号球磨机中加入质量分数为20～30％的氨水调节pH至8.1～8.3，再用胶头滴管向1号球磨机中滴加正硅酸乙酯，球磨混合40～60min，随后加入高锰酸钾，继续球磨混合40～60min，得改性底层料；

(2)将纳米氧化铝，冰晶石，活性炭，铜，稀土置于2号球磨机中球磨，过160目的筛，得预处理过渡层料；

(3)将氧化铬，钴，钨，氧化铜置于3号球磨机中混合球磨，过180目的筛，得预处理耐磨层料；

(4)将基体材料用水洗5～8次，接着将水洗后的基体材料用质量分数为20～30％的氢氧化钠溶液洗涤5～8次，再将碱洗后的基体材料用去离子水洗3～5次，再用质量分数为98％的硫酸洗5～8次，得预处理基体材料；

(5)将改性底层料涂覆于预处理基体材料，得一次处理基体材料；

(6)将预处理过渡料等离子喷涂于一次处理基体材料，得二次处理基体材料；

(7)将预处理耐磨层料激光熔覆于二次处理基体材料，即得含纳米粒子梯度耐磨涂层；

(8)将所得产品进行性能检测。

7.根据权利要求6所述的一种含纳米粒子梯度耐磨涂层的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述基体材料为Q235钢；步骤(5)所述改性底层料的涂覆厚度为0.4～0.6mm；步骤(6)所述预处理过渡料的等离子喷涂厚度为0.7～0.8mm；步骤(7)所述预处理耐磨层料的激光熔覆厚度为1.0～1.2mm。

8.根据权利要求7所述的一种含纳米粒子梯度耐磨涂层的制备方法，其特征在于：步骤(6)所述等离子喷涂设备的参数为：直流电流为180～200kA,温度为900～980℃；步骤(7)所述激光熔覆设备的参数为：激光功率2000W～2200W，扫描速度270～290mm/min，送粉率0.7～0.9r/min，光斑直径4～5mm，搭接率40％～50％，熔高1.0～1.2mm，温度为2000～2200℃。