一种碳化硼涂层的制备方法技术

本发明专利技术属于表面工程技术领域，具体涉及一种碳化硼涂层的制备方法。本发明专利技术分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合制备浆料，并通过100目的丝网均匀刷涂在金属基材表面制备湿膜，固化后即在金属基材表面形成一层力学性能较好的碳化硼涂层。本发明专利技术所制备的碳化硼涂层厚度为180～220μm，与金属基材具有较好的结合力，可广泛应用于核工业和航空航天等领域。且本发明专利技术制备涂层工艺简单，适用于大面积、各种形状的金属基材。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化硼涂层的制备方法
本专利技术属于表面工程
，具体涉及一种碳化硼涂层的制备方法。
技术介绍
碳化硼材料，具有高硬度、高熔点、低密度、高弹性模量、化学性能稳定、中子吸收截面大、优异的热电性能和良好的力学稳定性等特点，因此在核工业和航天航空等领域得到了广泛的应用。目前制备碳化硼涂层的方法主要有气相沉积、等离子喷涂、气体转换、反应-烧结、等离子浸没离子处理等方法。气相沉积法和等离子喷涂法需要昂贵的设备，且存在阴影效应，很难在复杂的基材表面进行均匀的涂覆；反应-烧结法对工艺的烧结温度要求很高，条件苛刻；等离子浸没离子处理技术生成的碳化硼涂层很薄，厚度小于200nm，限制了它的应用前景。因此，碳化硼涂层要在众多领域得到广泛应用，需要发展一种工艺简单，且适用于大面积、形状复杂的表面涂覆的碳化硼涂层制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种碳化硼涂层的制备方法，具体技术方案如下：一种碳化硼涂层的制备方法，具体包括如下步骤：1)对金属基材表面进行净化处理，用砂纸打磨涂覆层，并清洗烘干后待用；2)将碳化硼粉末过筛分级；3)将步骤2)中分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合均匀，得到浆料；4)在步骤1)中处理后的金属基材表面均匀刷涂步骤3)中的浆料，制成湿膜；5)步骤4)中湿膜在真空条件下，消除气泡；然后在常压下固化成型，制得碳化硼涂层。步骤2)中分级采用200～300目筛。步骤3)中所述的环氧树脂浇注料是由JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合而成。步骤3)中碳化硼粉末的质量百分比为50％～70％，环氧树脂浇注料的质量百分比为50％～30％。步骤3)中浆料的粘度为4000～8000mPaS。步骤4)中刷涂采用100目的丝网。步骤5)中消除气泡的条件为：真空条件下，90～95℃保温0.5～1h。步骤5)中固化成型的条件为：常压下，90～95℃保温4～5h，105～110℃保温2～3h，130～135℃保温7～9h。步骤5)中制得的碳化硼涂层的厚度为180～220μm。本专利技术的有益效果为：本专利技术分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合制备浆料，通过在金属基材表面刷涂浆料制备湿膜，固化后，即在金属基材表面形成一层力学性能较好的碳化硼涂层。本专利技术所制备的碳化硼涂层厚度为180～220μm，与金属基材具有较好的结合力，可广泛应用于核工业和航空航天等领域。且本专利技术制备涂层工艺简单，适用于大面积、各种形状的金属基材。附图说明图1为实施例1铝合金表面制备的碳化硼涂层的SEM图。图2为实施例1铝合金表面制备的碳化硼涂层的XRD衍射图。具体实施方式本专利技术提出了一种碳化硼涂层的制备方法，下面结合实施例对本专利技术作进一步介绍。实施例1(1)对铝合金表面进行净化处理，用砂纸打磨涂覆层到800#，并用酒精进行超声清洗，80℃烘干后待用；(2)碳化硼粉末经200～300目筛分级；(3)将步骤(2)中分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合均匀，得到浆料，控制浆料的粘度范围为4000～8000mPas，其中，碳化硼粉末的质量百分比为70％，环氧树脂浇注料的质量百分比为30％，环氧树脂浇注料是由JY-9715A和JY-9715B按1:1的质量比例混合而成；(4)步骤(3)中浆料通过100目的丝网均匀刷涂在步骤(1)中烘干待用的金属基材表面，制成湿膜；(5)步骤(4)中湿膜在真空(<10-1Pa)条件下，90℃保温1h，消除气泡；然后在常压条件下，90℃保温4h，105℃保温2h，135℃保温7h，自然冷却成型，即制得碳化硼涂层。图1为在铝合金表面制备的碳化硼涂层截面SEM图，图2为碳化硼涂层的XRD衍射图，碳化硼涂层表面平整，厚度为200μm左右，与铝合金基体结合紧密，在陶瓷和金属界面无明显缺陷存在。实施例2(1)对镁合金表面进行净化处理，用砂纸打磨涂覆层到800#，并用酒精进行超声清洗，80℃烘干后待用；(2)碳化硼粉末经200～300目筛分级；(3)将步骤(2)中分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合均匀，得到浆料，控制浆料的粘度范围为4000～8000mPas，其中，碳化硼粉末的质量百分比为60％，环氧树脂浇注料的质量百分比为40％，环氧树脂浇注料是由JY-9715A和JY-9715B按1:1的质量比例混合而成；(4)步骤(3)中浆料通过100目的丝网均匀刷涂在步骤(1)中烘干待用的金属基材表面，制成湿膜；(5)步骤(4)中湿膜在真空(<10-1Pa)条件下，90℃保温1h，消除气泡；然后在常压条件下，90℃保温4h，105℃保温2h，135℃保温7h，自然冷却成型，即制得碳化硼涂层。实施例3(1)对铜片表面进行净化处理，用砂纸打磨涂覆层到800#，并用酒精进行超声清洗，80℃烘干后待用；(2)碳化硼粉末经200～300目筛分级；(3)将步骤(2)中分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合均匀，得到浆料，控制浆料的粘度范围为4000～8000mPas，其中，碳化硼粉末的质量百分比为50％，环氧树脂浇注料的质量百分比为50％，环氧树脂浇注料是由JY-9715A和JY-9715B按1:1的质量比例混合而成；(4)步骤(3)中浆料通过100目的丝网均匀刷涂在步骤(1)中烘干待用的金属基材表面，制成湿膜；(5)步骤(4)中湿膜在真空(<10-1Pa)条件下，90℃保温1h，消除气泡；然后在常压条件下，90℃保温4h，105℃保温2h，135℃保温7h，自然冷却成型，即制得碳化硼涂层。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硼涂层的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)对金属基材表面进行净化处理，用砂纸打磨涂覆层，并清洗烘干后待用；2)将碳化硼粉末过筛分级；3)将步骤2)中分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合均匀，得到浆料；4)在步骤1)中处理后的金属基材表面均匀刷涂步骤3)中的浆料，制成湿膜；5)步骤4)中湿膜在真空条件下，消除气泡；然后在常压下固化成型，制得碳化硼涂层。

【技术特征摘要】
1.一种碳化硼涂层的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)对金属基材表面进行净化处理，用砂纸打磨涂覆层，并清洗烘干后待用；2)将碳化硼粉末过筛分级；3)将步骤2)中分级后的碳化硼粉末与环氧树脂浇注料混合均匀，得到浆料；4)在步骤1)中处理后的金属基材表面均匀刷涂步骤3)中的浆料，制成湿膜；5)步骤4)中湿膜在真空条件下，消除气泡；然后在常压下固化成型，制得碳化硼涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中分级采用200～300目筛。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述的环氧树脂浇注料是由JY-9715A和JY-9715B按照1:1的质量比混合而成。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，王艳，马书旺，邓建红，梁秋实，杨剑，杨志民，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京,11