[发明专利]一种热喷涂用陶瓷复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种热喷涂用陶瓷复合材料的制备方法，该方法通过粘结剂将二氧化钛粘结在三氧化二铝的外表面，形成以大颗粒三氧化二铝为核，以小颗粒二氧化钛为包覆层的陶瓷复合粉末材料，使用该种陶瓷复合粉末材料制备的涂层，不仅具有三氧化二铝的耐磨性能，而且由于在脆性三氧化二铝周围弥散着二氧化钛，可以起到应力缓冲的作用，使该涂层同时还具有良好的韧性，可显著提高涂层的使用寿命。

技术领域

本发明公开涉及陶瓷材料制备的技术领域，尤其涉及一种热喷涂用陶瓷复合材料的制备方法。

背景技术

由于三氧化二铝具有良好的化学稳定性、绝缘性以及耐磨性，是目前应用最为广泛、用量最大的陶瓷涂层材料之一。其中，三氧化二铝粉末的纯度、粒度、表面形貌、粉体结构等指标，对于制成的涂层性能有重要影响。

目前，电熔破碎工艺是制备热喷涂用三氧化二铝粉末的主要手段，该工艺通过将材料经过高温熔融、冷却的方式，使成分达到充分分散与固溶，制备的粉末材料具有化学成分均匀、晶相稳定、结构致密、粒度适中等优点，虽然形状不规则，但其良好的流动性能，能够满足涂层制备工艺的要求。使用上述工艺制备的三氧化二铝进行涂层喷涂后，涂层的硬度高，具有良好的耐磨性能，但三氧化二铝涂层较脆，韧性不足，在滑动摩擦过程中容易发生破损、剥落等现象，存在使用寿命短的问题。

因此，如何研发一种新的制备方法进行陶瓷涂层材料的制备，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明公开提供了一种热喷涂用陶瓷复合材料的制备方法，以至少解决采用以往方法制备的三氧化二铝，在进行涂层喷涂时，涂层在滑动摩擦过程中容易发生破损以及剥落等现象，存在使用寿命短的问题。

本发明提供的技术方案，具体为，一种热喷涂用陶瓷复合材料的制备方法，所述陶瓷复合材料由二氧化钛以及三氧化二铝通过粘结剂复合而成，所述制备方法包括如下步骤：

1)将二氧化钛进行分散处理后，备用；

2)将三氧化二铝与粘结剂进行搅拌混合，得处理后三氧化二铝粉料，备用；

3)将分散处理后的二氧化钛料浆加入到处理后的三氧化二铝粉料中，进行搅拌混合，直至粉料干燥、松散，得混料；

4)将所述混料装入托盘中，烘干后，冷却、筛分，得产物。

优选，所述粘结剂由酚醛树脂以及植物油，按如下步骤制备而成：

按重量比，将6～8份的酚醛树脂加入到2～4份的植物油中加热熬制，直至所述酚醛树脂完全融化并混合均匀后，冷却、凝结，制得改性酚醛树脂；

将所述改性酚醛树脂溶解于无水乙醇，配制成质量浓度为3～5％的溶液，得粘结剂。

进一步优选，所述植物油为梓油、亚麻油或桐油中的任意一种或多种。

进一步优选，步骤1)中二氧化钛的分散处理，具体如下：

按照1000g：(1000～1500)ml的比例向二氧化钛中加入无水乙醇，得混合物；

将所述混合物倒入陶瓷球磨罐中研磨2小时以上；

将研磨后二氧化钛倒入托盘中，并置于烘箱内，在温度为50～60℃条件下烘干后，冷却。

进一步优选，所述陶瓷球磨罐中的研磨介质为三氧化二铝球，且按重量比，二氧化钛：三氧化二铝球＝1：2。

进一步优选，三氧化二铝与粘结剂进行搅拌混合时，按照重量比，粘结剂的加入量为三氧化二铝的3～5％。

进一步优选，步骤2)中三氧化二铝与粘结剂的搅拌混合温度为50～60℃，搅拌混合时间大于等于2小时。