一种金属基体耐腐蚀涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及金属表面处理领域，具体涉及一种金属基体耐腐蚀涂层及其制备方法，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：55‑65％，Al：19‑21％，Ni：16‑24％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成；本发明专利技术所提供的金属基体耐腐蚀涂层能够有效弥补现有金属基体涂层存在的抗氧化性能差，使用寿命短的缺陷。 1

【技术实现步骤摘要】
一种金属基体耐腐蚀涂层及其制备方法
本专利技术涉及金属表面处理领域，具体涉及一种金属基体耐腐蚀涂层及其制备方法。
技术介绍
组成合金的主要成分金属叫基体金属，如铁碳合金中铁是基体金属，镍量小于50％的铁镍合金中铁是基体金属，镍量大于50％的铁镍合金中镍是基体金属。金属基体在环境中容易被腐蚀，因此往往需要在其表面涂上一层复合涂层，提高耐候性和使用寿命。目前中国专利CN105369258A公开了一种金属件的表面腐蚀处理工艺，所述包括以下步骤：1)前处理；2)表面预处理；3)镀膜；4)氧化处理；5)擦干，金属件表面镀膜，防止其腐蚀。目前中国专利CN107201538A公开了一种氧化铬-氧化铝复合涂层及其制备方法，所述涂层位于管状金属基体内壁，从内向外依次为：CuCr/(Al,Cr)2O3/Al2O3，厚度为10-40μm。所述制备方法结合了化学电镀铬、熔盐电沉积铝及微弧氧化技术，使三种不同的金属至少存在Cu-Cr和Cr-Al两种两相涂层，从而形成CuCr/(Al,Cr)2O3过渡层，过渡层具有梯度的功能，可以有效提高不同涂层的结合能力，降低由于热失配而导致的氧化物脱落问题，所制备的氧化铬-氧化铝复合涂层，成分均匀，与管内壁结合紧密，不易脱落，高温机械性能稳定；将氧化铬-氧化铝复合涂层应用在核聚变阻氚领域，可以有效阻止氚渗透，且具有较长的使用寿命。但现有技术所提供的金属基体涂层还存在抗氧化性能差，使用寿命短的缺陷。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提出了一种金属基体耐腐蚀涂层及其制备方法。本专利技术提供的技术方案能够在一定程度上弥补现有技术所提供的金属基体涂层存在的抗氧化性能差，使用寿命短的缺陷。为了实现上述的目的，通过以下技术方案予以实现：一种金属基体耐腐蚀涂层，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：55-65％，Al：19-21％，Ni：16-24％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成。优选的，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：60％，Al：20％，Ni：20％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成。一种金属基体耐腐蚀涂层，该金属基体涂层的制备方法包括如下几个步骤：(1)取石墨烯粉末，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为20-30um，随后在一定压力下将研磨的石墨烯粉末制成过渡层压坯；(2)将金属基体取出，放入加有清洗剂的超声波设备中清洗，清洗剂与自来水的配比为1：10，清洗时间为15-30min，随后将清洗完的金属基体与压制完毕的过渡层压坯放入石墨模具中，在真空环境下对压坯进行热压烧结反应；(3)取Cr、Al、Ni金属，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为20-30um，随后将研磨得到的Cr、Al、Ni粉末置于半导体激光器中进行激光熔覆处理，控制控制输出功率一定，扫描速度为180mm/min，N2流量为1.2L/min；(4)采用等离子喷枪将激光熔覆处理的Cr、Al、Ni粉末喷涂在过渡层表面，得金属基体耐腐蚀涂层。优选的，步骤(1)中压力为25MPa。优选的，步骤(2)中清洗剂与自来水的配比为体积配比。优选的，步骤(3)中输出功率为3kW。采用上述的技术方案，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的金属基体耐腐蚀涂层包括石墨烯过渡层和CrAlNi表面层，石墨烯过渡层性能稳定，在复合涂层中保留了原始结构，增强了复合涂层的耐磨损和抗氧化性能；CrAlNi表面层具有强硬度、低密度、与金属基体结合紧密等优良的性质，可以克服涂层与金属基体结合不牢固导致易产生气泡和夹杂的缺陷；经过激光熔覆处理后，石墨烯能较为均匀地分散在涂层中，从而充分发挥石墨烯的优良性能，此外，石墨烯过渡层表面没有发生明显的结构改变，从而显著提高了抗高温抗氧化的能力，提高了金属基体的抗氧化性能。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，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种金属基体耐腐蚀涂层，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：55％，Al：21％，Ni：24％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成。该金属基体涂层的制备方法包括如下几个步骤：(1)取石墨烯粉末，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为20um，随后在25MPa的压力下将研磨的石墨烯粉末制成过渡层压坯；(2)将金属基体取出，放入加有清洗剂的超声波设备中清洗，清洗剂与自来水的配比为1：10，清洗时间为30min，随后将清洗完的金属基体与压制完毕的过渡层压坯放入石墨模具中，在真空环境下对压坯进行热压烧结反应；(3)取Cr、Al、Ni金属，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为20um，随后将研磨得到的Cr、Al、Ni粉末置于半导体激光器中进行激光熔覆处理，控制控制输出功率为3kW，扫描速度为180mm/min，N2流量为1.2L/min；(4)采用等离子喷枪将激光熔覆处理的Cr、Al、Ni粉末喷涂在过渡层表面，得金属基体耐腐蚀涂层。实施例2：一种金属基体耐腐蚀涂层，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：65％，Al：19％，Ni：16％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成。该金属基体涂层的制备方法包括如下几个步骤：(1)取石墨烯粉末，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为30um，随后在25MPa的压力下将研磨的石墨烯粉末制成过渡层压坯；(2)将金属基体取出，放入加有清洗剂的超声波设备中清洗，清洗剂与自来水的配比为1：10，清洗时间为15min，随后将清洗完的金属基体与压制完毕的过渡层压坯放入石墨模具中，在真空环境下对压坯进行热压烧结反应；(3)取Cr、Al、Ni金属，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为30um，随后将研磨得到的Cr、Al、Ni粉末置于半导体激光器中进行激光熔覆处理，控制控制输出功率为3kW，扫描速度为180mm/min，N2流量为1.2L/min；(4)采用等离子喷枪将激光熔覆处理的Cr、Al、Ni粉末喷涂在过渡层表面，得金属基体耐腐蚀涂层。实施例3：一种金属基体耐腐蚀涂层，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：60％，Al：20％，Ni：20％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成。该金属基体涂层的制备方法包括如下几个步骤：(1)取石墨烯粉末，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为25um，随后在25MPa的压力下将研磨的石墨烯粉末制成过渡层压坯；(2)将金属基体取出，放入加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属基体耐腐蚀涂层，其特征在于，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡

【技术特征摘要】
1.一种金属基体耐腐蚀涂层，其特征在于，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：55-65％，Al：19-21％，Ni：16-24％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成。2.根据权利要求1所述的金属基体耐腐蚀涂层，其特征在于，所述的金属基体耐腐蚀涂层由石墨烯过渡层和CrAlNi表面层组成，其中，所述石墨烯过渡层为石墨烯粉末，所述CrAlNi表面层由以下百分含量的原料组成：Cr：60％，Al：20％，Ni：20％，其中，所述CrAlNi表面层通过等离子喷涂方法制成。3.根据权利要求1所述的金属基体耐腐蚀涂层，其特征在于，该金属基体耐腐蚀涂层的制备方法包括如下几个步骤：(1)取石墨烯粉末，置于行星式球磨机中研磨，至粒径为20-30um，随后在一定压力下将研磨的石墨烯粉末制成过渡层压坯；(2)将金属基体...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢舒雅，
申请(专利权)人：马鞍山市新桥工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34