一种水能机叶片涂层以及水能机叶片制造技术

一种水能机叶片涂层以及水能机叶片，以重量份计，该涂层主要由60‑90份碳化钨类金属陶瓷涂层粉末、10‑20份纳米级强化粉末、10‑20份抗结冰粉末以及20‑40份黏结剂制成。此涂层能够有效的防止水能机在使用过程中水中沙石对叶片的磨损以及水中微生物、金属离子等对叶片的腐蚀，并在温度较低的环境下，有效阻止叶片表面形成冰层，使得水能机能够在低温环境中正常使用。此外本发明专利技术还涉及一种喷涂有该涂层的水能机叶片，通过利用激光喷涂将所述涂层喷涂于水能机叶片表面。

【技术实现步骤摘要】
一种水能机叶片涂层以及水能机叶片
本专利技术涉及涂料领域，且特别涉及一种水能机叶片涂层以及水能机叶片。
技术介绍
水能机又称为水轮机，是利用水对水轮机叶片的冲击或水对水轮机的反作用使得水轮机叶片旋转，将水能转化为机械能的一种动力机械设备，而利用发电机可将这种机械能转化为电能，因此，水轮机广泛应用于发电服务。水轮机的叶片常年受到水的冲击、侵泡，使得叶片容易被水中的沙石等磨损并被水中的微生物或酸碱进行化学或生物氧化腐蚀叶片表面，使得叶片破损甚至不能正常使用降低能量转换的效率。因此，为了保护水轮机叶片、降低叶片的损耗速度、减少叶片检修的次数等，研究者对叶片表面进行保护处理即对叶片表面覆盖一层涂层，该涂层一般为金属陶瓷涂层，具有良好的耐磨和耐腐蚀性。但是，由于冬季温度降低我国大部分地区均有降雪或降雨，此时，水流受到温度、季节、区域等影响会凝结成冰，影响水轮机的运转，且水轮机叶片表面由于有水的附着也容易形成冰层或冰晶，水轮机叶片不能正常旋转或不能承受水流冲击，影响水轮机的正常运行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水能机叶片涂层，此涂层具有耐磨耐腐蚀抗结冰的效果。本专利技术的另一目的在于提供一种水能机叶片，通过喷涂具有耐磨耐腐蚀抗结冰效果的涂层使得水能机叶片耐磨耐腐蚀抗结冰功能。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：本专利技术提出一种水能机叶片涂层，重量份计，该涂层主要由60-90份碳化钨类金属陶瓷涂层粉末、10-20份纳米级强化粉末、10-20份抗结冰粉末以及20-40份黏结剂制成。其中，碳化钨类金属陶瓷涂层粉末选自WC-Co-Cr、WC-Ni-Cr、WC-Ti-Cr、WC-Fe-Cr、WC-Ni-Co、WC-Ti-Co、WC-Fe-Co中的任意一种或多种；纳米级强化粉末选自Al2O3、CeO2、TiO2中的一种；抗结冰粉末选自聚四氟乙烯、三氟氯乙烯-全氟烷基乙烯基醚树脂、二氧化硅-聚氨酯、聚二甲基硅氧烷中的一种；黏结剂选自聚丙烯酸酯、乙烯-醋酸乙烯聚合物、聚异腈酸酯中的一种。本专利技术提出一种水能机叶片，水能机叶片表面喷涂有涂层。本专利技术实施例的水能机叶片涂层以及水能机叶片的有益效果是：该水能机叶片涂层的减少水流的冲击对水能机叶片的损耗，其中碳化钨类金属陶瓷涂层粉末能够减少水流中沙砾、石块等在水能机叶片转动时二者发生的激烈碰撞对叶片造成的磨损，以及降低水中微生物、酸碱等对水能机叶片的腐蚀，延长水能机叶片的使用寿命，缩短检修次数，进而降低生产成本。同时，在温度较低的情况下，由于有抗结冰粉末的存在，水能机叶片表面不易结冰，水能机可正常使用，扩大的水能机的使用范围。纳米级强化粉末增强了碳化钨类金属陶瓷涂层粉末的耐磨、耐腐蚀的功效。黏结剂有机的将几种粉末结合，增强了他们各自的功效，同时增加了与基材之间的结合强度。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的水能机叶片涂层以及水能机叶片进行具体说明。本专利技术实施例提供的一种水能机叶片涂层，对应
技术实现思路
的技术方案重量份计，该水能机叶片涂层主要由60-90份碳化钨类金属陶瓷涂层粉末、10-20份纳米级强化粉末、10-20份抗结冰粉末以及20-40份黏结剂制成。碳化钨类金属陶瓷涂层粉末是一种结合了金属韧性和陶瓷的硬度的一种新型涂层粉末，将其喷涂于基材表面增加了基材表面的抗磨和抗腐蚀的能力，碳化钨类金属陶瓷涂层粉末主要是通过喷雾干燥-直接碳化法、化学沉淀法、真空还原碳化法、高能磨球法等制备。在本专利技术较佳实施例中，碳化钨类金属陶瓷涂层粉末选自WC-Co-Cr、WC-Ni-Cr、WC-Ti-Cr、WC-Fe-Cr、WC-Ni-Co、WC-Ti-Co、WC-Fe-Co中的任意一种或多种。其中以重量份计，WC-Co-Cr由65-85份WC粉，15-30份Co粉，15-30份Cr3O2粉制成；WC-Ni-Cr由65-85份WC粉，15-30份Ni粉，15-30份Cr3O2粉制成；WC-Ti-Cr由65-85份WC粉，15-30份Ti粉，15-30份Cr3O2粉制成；WC-Fe-Cr由65-85份WC粉，15-30份Fe粉，15-30份Cr3O2粉制成；WC-Ni-Co由65-85份WC粉，15-30份Ni粉，15-30份Co粉制成；WC-Ti-Co由65-85份WC粉，15-30份Ti粉，15-30份Co粉制成；WC-Fe-Co由65-85份WC粉，15-30份Fe粉，15-30份Co粉制成。采用上述比例能够高效的制备所述的碳化钨类金属陶瓷涂层粉末。纳米级强化粉末是指将粉末的粒径为纳米级别，在本专利技术中起到提升水能机叶片涂层的耐磨耐腐蚀的效果。在本专利技术较佳实施例中，纳米级强化粉末选自Al2O3、CeO2、TiO2中的一种。纳米级Al2O3粉末粒径小，表面原子比例高，具有独特的体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观轨道效应可降低摩擦磨损。纳米级CeO2粉末晶粒细化程度高能够明显的提升复合物抗氧化耐腐蚀的性能。纳米级TiO2粉末以其优良的性质如大的比表面积、稳定的理化特性、能够有效降低水中游离金属离子、微生物等，从而将具有TiO2粉末的水能机叶片涂层涂覆在水能机叶片的表面，进而使得降低水能机叶片金属的腐蚀以及增强叶片的耐磨损力。抗结冰粉末能够有效的防止水能机叶片表面形成冰层，即使形成冰层也能有效降低冰层的覆盖面积以及厚度，使得水能机能够在低温环境下正常运行。抗结冰粉末主要分为牺牲性涂层和疏水性涂层，牺牲性涂层是通过在表面释放抗结冰剂或油脂类物质，降低冰的冻粘强度；疏水性涂层则是通过降低表面能从而降低冰在基材表面的附着力，从而减少覆冰量。在本专利技术较佳实施例中，抗结冰粉末选自聚四氟乙烯、三氟氯乙烯-全氟烷基乙烯基醚树脂、二氧化硅-聚氨酯、聚二甲基硅氧烷中的一种。聚四氟乙烯，简写为PTFE，一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂，具有耐化学腐蚀的特点，同时，具有不粘附的特性是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。三氟氯乙烯-全氟烷基乙烯基醚树脂是一种含氟树脂，具有良好的耐腐蚀、耐化学性、斥水斥油性和低的摩擦系数，能够有效的防止冰层的覆盖。二氧化硅-聚氨酯是对二氧化硅进行化学修饰合成得到含有双键的二氧化硅后与聚氨酯表面接枝，得到结构稳固表面粗糙，具有疏水性合成材料。聚二甲基硅氧烷，也称为二甲基硅油，是一种疏水类的有机硅物料。聚二甲基硅氧烷的化学状态二甲基硅油，无色或浅黄色液体，无味，透明度高，具有耐热性、耐寒性、黏度随温度变化小、防水性、表面张力小。二甲基硅油无毒无味，具有生理惰性、良好的化学稳定性、疏水性好。黏结剂能够高效的将抗结冰粉末、纳米级强化粉末以及碳化钨类金属陶瓷涂层粉末有效的黏结在一起，使得各组分能够共同发挥各自的作用并互补增强各组分的作用，同时增强了涂层于水能机叶片表面的结合能力。不添加黏结剂虽然各组分也能发挥各自功效，但涂层整体耐磨抗腐蚀坑结冰能力均会急剧降低，甚至丧失部分功效。黏结剂借助其的粘附性将两种分离的材料黏结在一起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水能机叶片涂层，其特征在于，以重量份计，所述涂层主要由60‑90份碳化钨类金属陶瓷涂层粉末、10‑20份纳米级强化粉末、10‑20份抗结冰粉末以及20‑40份黏结剂制成。

【技术特征摘要】
1.一种水能机叶片涂层，其特征在于，以重量份计，所述涂层主要由60-90份碳化钨类金属陶瓷涂层粉末、10-20份纳米级强化粉末、10-20份抗结冰粉末以及20-40份黏结剂制成。2.根据权利要求1所述的水能机叶片涂层，其特征在于，以重量份计，所述涂层主要由65-80份所述碳化钨类金属陶瓷涂层粉末、14-18份所述纳米级强化粉末、15-20份所述抗结冰粉末、20-40份所述黏结剂制成。3.根据权利要求2所述的水能机叶片涂层，其特征在于，所述碳化钨类金属陶瓷涂层粉末选自WC-Co-Cr、WC-Ni-Cr、WC-Ti-Cr、WC-Fe-Cr、WC-Ni-Co、WC-Ti-Co、WC-Fe-Co中的任意一种或多种。4.根据权利要求3所述的水能机叶片涂层，其特征在于，以重量份计，所述WC-Co-Cr由65-85份WC粉，15-30份Co粉，15-30份Cr3O2粉制成；所述WC-Ni-Cr由65-85份WC粉，15-30份Ni粉，15-30份Cr3O2粉制成；所述WC-Ti-Cr由65-85份WC粉，15-30份Ti粉，15-30份Cr3O2粉制成；所述WC-Fe-Cr由65-85份WC粉，15-30份Fe粉，15-30份Cr3O2粉制成；所述WC-Ni-Co由65-85份WC粉，15-30份Ni粉，15-30份Co粉制成；所述WC-Ti-Co由65-85份WC粉，15-30份Ti粉，15-30份Co粉制成；所述WC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李信，鲁伟员，杨义乐，
申请(专利权)人：四川中物红宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51