[发明专利]一种提高钛板表面耐磨性能的方法

摘要

一种提高钛板表面耐磨性能的方法，在酸性溶液环境中，利用还原液还原Cu+离子，并在经脱脂、酸洗、敏化、活化处理后的AlN产生的凹坑作用下吸附被还原的Cu粒子，并在后期焙烧中得到Cu@AlN核壳粒子粉末。所得粉末与Cu粉以及余量的细铁粉同丙三醇一定比例调节混合得到胶黏态的混合粉末。将钛板用砂纸打磨，并用酒精清洗干净并将胶黏态混合粉末均匀涂抹于基体面。再用火焰枪快速均匀预烧结粉末于基体表面。后在气体氛围中利用激光熔覆对材料进行处理，得到熔覆材料。本发明的钛板表面熔覆材料耐磨性好并兼具了表面硬度高等特点，同时，本发明具有简单、安全、低成本易于操作和可控等优点。

主权项

1.一种提高钛板表面耐磨性能的方法，其特征是包括以下步骤：（1）将氮化铝在分析纯乙醇中超声预分散0.5～1.5h，温度为70～90℃；体积比严格控制在0.3～0.5∶50；（2）将步骤（1）预处理后的氮化铝分散液入质量分数为10%的氢氧化钠溶液中密封脱脂处理，并再次超声加热处理0.5～1h，温度为70～90℃，所得溶体取出，离心处理，转速控制在8000～12000rpm；（3）把步骤（2）的所得粉末加入到浓盐酸中，并再次超声加热处理0.5～1h，温度为70～90℃，所得溶体取出，离心处理，转速控制在8000～12000rpm，其中浓盐酸体积分数为80%；（4）把步骤（3）所得粉末加入到浓度为0.1g/mL的氯化亚锡溶液和盐酸组成的敏化液中，并再次超声加热处理0.5～1h，温度为70～90℃，所得溶体取出，离心处理，转速控制在8000～12000rpm，其中氯化亚锡与盐酸的体积比是1:4～6；（5）把步骤（4）所得粉末加入到浓度为0.01g/mL的氯化钯和盐酸组成的活化液中，并再次超声加热处理0.5～1h，温度为70～90℃，所得溶体取出，再用去离子水洗涤粉末，离心处理，转速控制在8000～12000rpm，其中氯化钯溶液与盐酸的体积比是1～3:1；（6）将步骤（4）敏化活化后的粉末加入到镀液中，并超声加热处理0.5～1h，温度为70～90℃，在超声过程中滴加10mL甲醛，并用氢氧化钠溶液调节pH值为11～13；反应完全后用去离子水洗涤粉末，离心处理，转速控制在8000～12000rpm；所述的镀液为：在浓度为0.1g/mL的CuSO4•5H2O溶液中先后加入浓度为0.6g/mL的酒石酸钾钠、蒸馏水、一定量的甲醇，其中CuSO4•5H2O溶液与酒石酸钾钠的体积比为1:1～2；然后用氢氧化钠溶液调节镀液pH值为9；（7）把步骤（6）得到的混合粉末真空烘干，然后在氩气保护下500～650℃中焙烧；时间控制在1～3h；得到表面具有包覆铜粒子的氮化铝粉末；（8）把步骤（7）所得粉末放入烧杯中并加入一定量的铜粉、细铁粉，并加入一定量的丙三醇，其中铜粉控制为粉末总质量的5～15 %，尺寸控制为10～20μm，氮化铝为粉末总质量的6～9.5%，余量为铁粉，尺寸控制为15～25μm；丙三醇占总体积比为2.5～5.0%，并接着用超声处理一小时，得到胶黏态的混合粉末；（9）将钛板用1500~2000#砂纸打磨，酒精清洗烘干；然后将把步骤（8）所得胶黏态混合粉末均匀涂抹于钛材表面，预制厚度控制为0.4~0.8mm；再用火焰枪快速均匀预烧结粉末于基体表面；（10）把步骤（9）所得材料放入氩气保护箱中，利用激光熔覆对材料进行处理；其工艺参数控制为：激光功率为0.9～1.3Kw，扫描速度为6～8mm/s，光斑直径为3～6mm。