[发明专利]一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法

权利要求书

1.一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将三氧化钼粉末烘干，得到干燥粉末；将所述干燥粉末置于烧结炉内，向所述烧结炉内持续通入一氧化碳和氩气的混合气体进行烧结，得到碳化钼粉末；

步骤二、将石墨烯粉末和无水乙醇混合均匀，然后加入去离子水混合后超声分散，得到石墨烯分散液；

步骤三、将钼的前驱体加入步骤二中所述石墨烯分散液中，搅拌均匀后将沉淀抽滤，将抽滤后的沉淀烘干，得到干燥粉体；

步骤四、将步骤三中所述干燥粉体在氩气环境下烧结，得到表面附着纳米碳化钼颗粒的改性石墨烯粉末；

步骤五、将步骤一中所述碳化钼粉末和步骤四中所述表面附着纳米碳化钼颗粒的改性石墨烯粉末混合，得到混合喷涂粉末；将所述混合喷涂粉末置于无水乙醇中搅拌均匀，然后加入去离子水，超声分散，得到混合分散液；将所述混合分散液在桨叶式搅拌器下搅拌至干燥，搅拌过程中保持混合分散液恒温60℃～80℃，将干燥后的物料烘干后筛分，得到碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末；所述碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末中碳化钼的质量百分含量为20％～80％，余量为纳米碳化钼颗粒的改性石墨烯粉末；

步骤六、对起重机车轮外缘表面进行表面除锈、除氧化皮和除油清洁处理；根据涂层梯度要求，采用步骤五中所述碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末对处理后的起重机车轮外缘表面进行超音速火焰喷涂，在起重机车轮外缘表面得到起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层；所述超音速火焰喷涂的工艺条件为：助燃剂氧气流量为80L/min～120L/min，燃气丙烷流量为30L/min～90L/min，送粉气体氮气流量为20L/min～40L/min，喷枪移动速度为10mm/s～30mm/s，喷涂距离为200mm～400mm，梯度涂层的总厚度为600μm～900μm；所述超音速火焰喷涂为多道喷涂，其中第一道喷涂所用碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末中碳化钼的质量百分含量为60％～80％，余量为纳米碳化钼颗粒的改性石墨烯粉末，第二道喷涂所用碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末中碳化钼的质量百分含量为40％～60％，余量为纳米碳化钼颗粒的改性石墨烯粉末，第三道喷涂所用碳化钼/改性石墨烯混合喷涂粉末中碳化钼的质量百分含量为20％～40％，余量为纳米碳化钼颗粒的改性石墨烯粉末。

2.根据权利要求1所述的一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法，其特征在于，步骤一中所述三氧化钼粉末中MoO₃质量含量大于99％，平均粒径10μm；步骤一中所述烘干的温度为80℃～120℃，时间为1h～2h；步骤一中所述一氧化碳和氩气的混合气体中一氧化碳的体积百分比为20％～40％，余量为氩气；步骤一中所述烧结的升温速率为6℃/min～8℃/min，烧结温度为900℃～1100℃，保温时间为10min～20min，一氧化碳和氩气混合气体气氛压力为0.2MPa～0.4MPa。

3.根据权利要求1所述的一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法，其特征在于，步骤二中所述石墨烯粉末和无水乙醇的质量比为1:(200～400)；石墨烯粉末和去离子水的质量比为1:(50～150)；超声分散的频率为20Hz～60Hz，时间为4h～8h；所述石墨烯粉末为商用增强性石墨烯，比表面积为180m²/g～280m²/g，C含量为70％～80％，平均粒径10μm。

4.根据权利要求1所述的一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法，其特征在于，步骤三中所述钼的前驱体为钼酸铵；步骤三中所述烘干的温度为100℃～120℃，烘干的时间为40min～60min。

5.根据权利要求1所述的一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法，其特征在于，步骤四中所述烧结的温度为900℃～1100℃，升温速率为6℃/min～8℃/min，保温时间10min～20min，氩气气氛压力为0.2MPa～0.4MPa。

6.根据权利要求1所述的一种起重机车轮耐磨自润滑梯度涂层的制备方法，其特征在于，步骤五中所述超声分散的频率为30Hz～90Hz，时间为2h～6h。