一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料制造技术

本发明专利技术涉及功能材料技术领域，公开了一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，将改性纳米氧化铜添加到陶瓷骨料中，获得了耐磨性和耐蚀性优异的涂层材料，纳米颗粒的引入，改变了涂层内空隙的方向，降低结晶粒子的尺寸，使得纳米陶瓷涂层更加紧密，力学性能更优，并且制备得到的涂层材料在摩擦、腐蚀、高速运转、振动以及重载等恶劣工作环境下能够长时间维持稳定工作效率，本发明专利技术制备得到的耐磨涂层材料能够使得农业机械耐磨性能优异，耐腐蚀性提高，适用范围更广，大大提高了农业机械的使用功能和寿命，满足了特定的工作环境，降低损坏率和维修费用，能够实现提高农业生产效率的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。

A Wear Resistant Coating Material for Agricultural Machinery

The invention relates to the technical field of functional materials, and discloses a wear-resistant coating material applied to agricultural machinery. Modified nano-copper oxide is added to ceramic aggregates to obtain coating materials with excellent wear resistance and corrosion resistance. The introduction of nano-particles changes the direction of voids in the coating, reduces the size of crystalline grains, and makes the nano-ceramic coating more compact and mechanical. The prepared coating material can maintain stable working efficiency for a long time under adverse working conditions such as friction, corrosion, high speed operation, vibration and heavy load. The prepared wear-resistant coating material can make agricultural machinery have excellent wear resistance, higher corrosion resistance, wider application range, and greatly improve the service function and life of agricultural machinery. It can satisfy the specific working environment, reduce the damage rate and maintenance costs, and realize the practical significance of improving agricultural production efficiency. It is a technical scheme that is worth popularizing and using.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料
本专利技术属于功能材料
，具体涉及一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料。
技术介绍
农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。广义的农业机械还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。农业机械属于相对概念，指用于农业、畜牧业、林业和渔业所有机械的总称，农业机械属于农机具的范畴。推广使用农业机械称为农业机械化。随着国家提升农机化水平及加快农村基础设施政策的实施，农业机械的使用率越来越高。机械化快速发展使得设备以及构件的服役条件愈加严苛，因此对于材料性能的要求也愈加严苛。而农用机械长时间暴露于自然环境中，工作环境较恶劣，需要具有抗高温、耐磨减摩、耐腐蚀、抗疲劳等多种性能，而单纯的农业机械部件材料在耐磨减摩，耐腐蚀，抗疲劳等方面的表现无法满足服役要求。进一步缩减了农业机械的使用寿命，限制了其使用环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，能够使得农业机械耐磨性能优异，耐腐蚀性提高，适用范围更广，大大提高了农业机械的使用功能和寿命，满足了特定的工作环境。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，按照重量份计由以下成分制成：氧化铝16-18份、氧化锌15-16份、氧化锆12-13份、氧化钙10-12份、氧化硼5.5-6.5份、碳化硅3.0-4.0份、改性纳米氧化铜1.5-2.0份、粘结剂0.5-0.6份，所述改性纳米氧化铜的制备方法包括以下步骤：（1）称取12-14克三水和硝酸铜溶解于80-90毫升乙二胺水溶液中，加热至60-65℃，加入25-30毫升无水乙醇作为分散剂，持续搅拌分散30-40分钟，称取2-3克氢氧化钠，溶解于20-25毫升去离子水中，将溶解得到的氢氧化钠溶液在搅拌下缓慢滴加到硝酸铜分散液中，滴加完后搅拌10-15分钟，静置陈化5-7小时，过滤，洗涤至滤液pH值在7.0-7.2范围即可，将滤饼在60-70℃下烘制2-3小时；（2）将烘制得到的滤饼置于50-60毫升聚乙二醇水溶液中搅拌分散20-30分钟，滴加2.5-3.0毫升高锰酸钾水溶液，置于水浴锅中加热升温至80-90℃，在通风橱中不断搅拌40-50分钟，然后将搅拌混合物倒入容积为50毫升特氟纶高压器中，设定反应温度为160-165℃，反应时间为24-26小时，反应结束后冷却至室温，倒去上层液，剩余固体用蒸馏水和无水乙醇各洗涤3-4次，在60-70℃真空干燥箱中烘干即可。作为对上述方案的进一步描述，所述涂层粉体材料需在300-320转/分钟下球磨8-10小时。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述乙二胺水溶液中乙二胺与蒸馏水质量比为1:2.7-3.0。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述聚乙二醇水溶液质量浓度为30-35%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述高锰酸钾水溶液质量浓度为4.0-5.0%。作为对上述方案的进一步描述，采用热喷涂法将制备得到涂层材料加热至熔融状态，高速喷向机械表面，形成厚度在0.3-0.5毫米范围的涂层。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有农业机械材料耐磨减摩等性能不足的问题，本专利技术提供了一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，将改性纳米氧化铜添加到陶瓷骨料中，获得了耐磨性和耐蚀性优异的涂层材料，纳米颗粒的引入，改变了涂层内空隙的方向，降低结晶粒子的尺寸，使得纳米陶瓷涂层更加紧密，力学性能更优，并且制备得到的涂层材料在摩擦、腐蚀、高速运转、振动以及重载等恶劣工作环境下能够长时间维持稳定工作效率，本专利技术制备得到的耐磨涂层材料能够使得农业机械耐磨性能优异，耐腐蚀性提高，适用范围更广，大大提高了农业机械的使用功能和寿命，满足了特定的工作环境，降低损坏率和维修费用，能够实现提高农业生产效率的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。实施例1一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，按照重量份计由以下成分制成：氧化铝16份、氧化锌15份、氧化锆12份、氧化钙10份、氧化硼5.5份、碳化硅3.0份、改性纳米氧化铜1.5份、粘结剂0.5份，所述改性纳米氧化铜的制备方法包括以下步骤：（1）称取12克三水和硝酸铜溶解于80毫升乙二胺水溶液中，加热至60℃，加入25毫升无水乙醇作为分散剂，持续搅拌分散30分钟，称取2克氢氧化钠，溶解于20毫升去离子水中，将溶解得到的氢氧化钠溶液在搅拌下缓慢滴加到硝酸铜分散液中，滴加完后搅拌10分钟，静置陈化5小时，过滤，洗涤至滤液pH值在7.0-7.2范围即可，将滤饼在60℃下烘制2小时；（2）将烘制得到的滤饼置于50毫升聚乙二醇水溶液中搅拌分散20分钟，滴加2.5毫升高锰酸钾水溶液，置于水浴锅中加热升温至80℃，在通风橱中不断搅拌40分钟，然后将搅拌混合物倒入容积为50毫升特氟纶高压器中，设定反应温度为160℃，反应时间为24小时，反应结束后冷却至室温，倒去上层液，剩余固体用蒸馏水和无水乙醇各洗涤3次，在60℃真空干燥箱中烘干即可。作为对上述方案的进一步描述，所述涂层粉体材料需在300转/分钟下球磨8小时。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述乙二胺水溶液中乙二胺与蒸馏水质量比为1:2.7。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述聚乙二醇水溶液质量浓度为30%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所述高锰酸钾水溶液质量浓度为4.0%。作为对上述方案的进一步描述，采用热喷涂法将制备得到涂层材料加热至熔融状态，高速喷向机械表面，形成厚度在0.3-0.5毫米范围的涂层。实施例2一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，按照重量份计由以下成分制成：氧化铝17份、氧化锌15.5份、氧化锆12.5份、氧化钙11份、氧化硼6.0份、碳化硅3.5份、改性纳米氧化铜1.8份、粘结剂0.55份，所述改性纳米氧化铜的制备方法包括以下步骤：（1）称取13克三水和硝酸铜溶解于85毫升乙二胺水溶液中，加热至62℃，加入28毫升无水乙醇作为分散剂，持续搅拌分散35分钟，称取2.5克氢氧化钠，溶解于22毫升去离子水中，将溶解得到的氢氧化钠溶液在搅拌下缓慢滴加到硝酸铜分散液中，滴加完后搅拌12分钟，静置陈化6小时，过滤，洗涤至滤液pH值在7.0-7.2范围即可，将滤饼在65℃下烘制2.5小时；（2）将烘制得到的滤饼置于55毫升聚乙二醇水溶液中搅拌分散25分钟，滴加2.8毫升高锰酸钾水溶液，置于水浴锅中加热升温至85℃，在通风橱中不断搅拌45分钟，然后将搅拌混合物倒入容积为50毫升特氟纶高压器中，设定反应温度为162℃，反应时间为25小时，反应结束后冷却至室温，倒去上层液，剩余固体用蒸馏水和无水乙醇各洗涤3次，在65℃真空干燥箱中烘干即可。作为对上述方案的进一步描述，所述涂层粉体材料需在3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：氧化铝16‑18份、氧化锌15‑16份、氧化锆12‑13份、氧化钙10‑12份、氧化硼5.5‑6.5份、碳化硅3.0‑4.0份、改性纳米氧化铜1.5‑2.0份、粘结剂0.5‑0.6份，所述改性纳米氧化铜的制备方法包括以下步骤：（1）称取12‑14克三水和硝酸铜溶解于80‑90毫升乙二胺水溶液中，加热至60‑65℃，加入25‑30毫升无水乙醇作为分散剂，持续搅拌分散30‑40分钟，称取2‑3克氢氧化钠，溶解于20‑25毫升去离子水中，将溶解得到的氢氧化钠溶液在搅拌下缓慢滴加到硝酸铜分散液中，滴加完后搅拌10‑15分钟，静置陈化5‑7小时，过滤，洗涤至滤液pH值在7.0‑7.2范围即可，将滤饼在60‑70℃下烘制2‑3小时；（2）将烘制得到的滤饼置于50‑60毫升聚乙二醇水溶液中搅拌分散20‑30分钟，滴加2.5‑3.0毫升高锰酸钾水溶液，置于水浴锅中加热升温至80‑90℃，在通风橱中不断搅拌40‑50分钟，然后将搅拌混合物倒入容积为50毫升特氟纶高压器中，设定反应温度为160‑165℃，反应时间为24‑26小时，反应结束后冷却至室温，倒去上层液，剩余固体用蒸馏水和无水乙醇各洗涤3‑4次，在60‑70℃真空干燥箱中烘干即可。...

【技术特征摘要】
1.一种应用于农业机械上的耐磨涂层材料，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：氧化铝16-18份、氧化锌15-16份、氧化锆12-13份、氧化钙10-12份、氧化硼5.5-6.5份、碳化硅3.0-4.0份、改性纳米氧化铜1.5-2.0份、粘结剂0.5-0.6份，所述改性纳米氧化铜的制备方法包括以下步骤：（1）称取12-14克三水和硝酸铜溶解于80-90毫升乙二胺水溶液中，加热至60-65℃，加入25-30毫升无水乙醇作为分散剂，持续搅拌分散30-40分钟，称取2-3克氢氧化钠，溶解于20-25毫升去离子水中，将溶解得到的氢氧化钠溶液在搅拌下缓慢滴加到硝酸铜分散液中，滴加完后搅拌10-15分钟，静置陈化5-7小时，过滤，洗涤至滤液pH值在7.0-7.2范围即可，将滤饼在60-70℃下烘制2-3小时；（2）将烘制得到的滤饼置于50-60毫升聚乙二醇水溶液中搅拌分散20-30分钟，滴加2.5-3.0毫升高锰酸钾水溶液，置于水浴锅中加热升温至80-90℃，在通风橱中不断搅拌40-50分钟，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，曹成茂，刘正元，汪永武，李梦龙，王骏，吴问天，余飞，端梦云，
申请(专利权)人：安徽宏翔农业机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34