一种金属表面纳米化涂层设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种金属表面纳米化涂层设备，包括外壳、储槽、pH检测仪、真空泵、电加热器、温度检测仪、温度控制器、压力检测仪、调频电源、反应材料、碱液和置物架；所述外壳为密封外壳，内部安装储槽、置物架、电加热器、碱液和反应材料，其中电加热器、碱液和反应材料置于储槽中；所述pH检测仪、温度控制器、温度检测仪、压力监测和真空泵均通过外壳开口与外壳密封连接；所述调频电源正极与置物架相连，负极与外壳相连。本实用新型专利技术具有结构简单、成本低廉、表面纳米化涂层具有较高活性、扩散性能和较强的吸附性能等特点。本实用新型专利技术适合广泛应用于微电器的磁保护，和制造其他纳米材料，该设备将在表面处理技术的应用前景将更加广阔。

A nano coating equipment for metal surface

【技术实现步骤摘要】
一种金属表面纳米化涂层设备
本技术涉及金属表面自身纳米化
，具体涉及一种金属表面纳米化涂层设备。
技术介绍
很多工程上应用只需要改善材料的表面性能.就可以提高整个材料的综合服役性能和使用寿命，因为材料的失效一般源于材料的表面，如材料的疲劳、磨蚀疲劳、腐蚀、摩擦磨损等。另外，为了改进一些常见的材料加工工艺，如材料的表面渗氮、渗铬，异种金属材料的固态扩散焊接等，迫切需要改善材料的表面性能。显然，把纳米技术与表面改性技术相结合。实现材料的表面纳米化。将是一个非常有潜力的领域。金属材料表面自身纳米化，即在材料自身表面形成具有纳米结构的表面层。纳米结构表层与基体之间没有明显的界面，处理前后材料的外形尺寸基本没变，一方面克服了目前三维大尺寸纳米晶体材料制备的技术困难，另一方面又将纳米晶体材料的优异性能与传统金属材料相结合,为材料表面改性开创了新的途径。这种技术将纳米晶体材料的优异性能与传统工程金属材料相结合，这种新材料新技术具有很大的工业应用价值，在工业应用上具有广阔的应用前景。但是目前并未有能广泛适用于工业应用的相关金属表面纳米化的涂层专用设备。
技术实现思路
为克服上述存在之不足，本技术的专利技术人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种金属表面纳米化涂层设备,其表面自纳米化涂层处理后，在材料表面可获得表面为纳米晶、晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构。这种表面纳米涂层改变了外壳表面的组织和结构，不仅有利于提高外壳的表面性能，而且对材料的整体性能也有相当的提高。对于整个力学性能、耐腐蚀性能、抗疲劳性能和热稳定性能有显著提高。为实现上述目的本技术所采用的技术方案是：一种金属表面纳米化涂层设备，其包括外壳、储槽、pH检测仪、真空泵、电加热器、温度检测仪、温度控制器、压力检测仪、调频电源、反应材料、碱液和置物架；所述外壳为密封外壳，内部安装储槽、置物架、电加热器、碱液和反应材料，其中电加热器的加热盘管、碱液和反应材料置于储槽中；所述栅格板安装在外壳内且位于置物架和储槽之间；所述pH检测仪、温度控制器、温度检测仪、压力监测和真空泵均通过外壳开口与外壳密封连接；所述调频电源正极与置物架相连，负极与外壳相连并接地。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：所述外壳和储槽采用奥氏体不锈钢。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：所述碱液采用KOH和NaOH的混合溶液，pH值大于12。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：所述反应材料采用能与碱液发生反应的金属。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：所述反应材料为铝或锌。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：所述置物架为多层，层与层之间通过导线连接在一起。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：所述调频电源正极与置物架相连，负极与外壳相连并接地。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：调频电源采用AC交流电调频机，电压1～3V，电流0.1～1A，频率50～492Hz。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：外壳内温度范为38～92℃之间。根据本技术中所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其进一步地技术方案是：所述外壳与真空泵之间设置有抽气阀门。本技术中，纳米化基材主要为紫铜、马氏体合金和钛材，其中紫铜和马氏体合金纳米化涂层7500～30000层，需要反应21～34天。在纳米化涂层过程需恒定在一定的温度范围，优选地温度范围为38～92℃之间。当温度检测仪检测到温度低于38℃时，通过温度控制器自动启动电加热器，对碱液进行加热；当温度检测仪检测到温度高于92℃时，通过温度控制器自动停止电加热器。本技术中在纳米化涂层过程中，通过抽气阀门和真空泵维持外壳内一定的真空度，同时当温度超过92℃时通过启动真空泵降低外壳内温度。本技术的外壳在纳米化涂层时，先打开抽气阀门，启动真空泵后，再启动电加热器。相比现有技术本技术具有如下优点：优点1.采用该金属表面纳米化涂层设备经过纳米化涂层后，提高金属材料表面的强度、硬度、疲劳、耐磨性和耐腐蚀性，通过表面性能的改善提高材料整体的综合性能和使用寿命。优点2.采用该金属表面纳米化涂层设备，能充分利用表面晶体组织较高的活性和均匀的微观粗糙度，进行纳米涂层后，可明显地增加表层与外壳的结合力，有利于发现新型的具有高综合性能的材料。优点3.采用该金属表面纳米化涂层设备，将纳米化处理与化学或微波预处理能够获得经过变形小或无变形的高性能和多功能，获得高性能的复相表层，可利用常规工程金属取代昂贵材料提供一条新途径。优点4.采用该金属表面纳米化涂层设备，应用于异种金属材料的扩散焊接，有利于降低焊接温度，缩短焊接时间，以控制或消除由金属间化合物加厚、母材晶粒长大和焊接内应力发展所引起的有害作用。优点5.本技术设备简单、操作方便、制造成本低廉，能快速地适应工业化应用，具有较强的实用价值。对于传统的表面沉积，本技术具有工艺简单、成本低廉、表面纳米化涂层具有较高活性、扩散性能和较强的吸附性能等特点；若在该纳米涂层上进行其他表面处理(例如喷涂、粘涂、电镀、气相沉积、化学热处理等)，有望大大改善传统表面处理技术界面结合的问题，制备出性能新颖的复相表层。本技术将广泛应用于微电器的磁保护，和制造其他纳米材料，随着我国高新技术和各工业领域的大力发展，该金属表面纳米化涂层设备将在表面处理技术的应用前景将更加广阔。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术一种金属表面纳米化涂层设备整体结构示意图。图中标号分别为：外壳1、储槽2、pH检测仪3、抽气阀门4、真空泵5、电加热器6、温度检测仪7、温度控制器8、压力检测仪9、调频电源10、反应材料11、碱液12、栅格板13、置物架14。具体实施方式为使本技术目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属表面纳米化涂层设备，其特征在于：包括外壳、储槽、pH检测仪、真空泵、电加热器、温度检测仪、温度控制器、压力检测仪、调频电源、反应材料、碱液、栅格板和置物架；/n所述外壳为密封外壳，内部安装储槽、置物架、电加热器、碱液和反应材料，其中电加热器的加热盘管、碱液和反应材料置于储槽中；/n所述栅格板安装在外壳内且位于置物架和储槽之间；/n所述pH检测仪、温度控制器、温度检测仪、压力监测和真空泵均通过外壳开口与外壳密封连接；/n所述调频电源正极与置物架相连，负极与外壳相接。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属表面纳米化涂层设备，其特征在于：包括外壳、储槽、pH检测仪、真空泵、电加热器、温度检测仪、温度控制器、压力检测仪、调频电源、反应材料、碱液、栅格板和置物架；
所述外壳为密封外壳，内部安装储槽、置物架、电加热器、碱液和反应材料，其中电加热器的加热盘管、碱液和反应材料置于储槽中；
所述栅格板安装在外壳内且位于置物架和储槽之间；
所述pH检测仪、温度控制器、温度检测仪、压力监测和真空泵均通过外壳开口与外壳密封连接；
所述调频电源正极与置物架相连，负极与外壳相接。


2.根据权利要求1所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其特征在于，所述外壳和储槽采用奥氏体不锈钢。


3.根据权利要求1所述的一种金属表面纳米化涂层设备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国东，蔡茜，
申请(专利权)人：四川蓝手科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51