一种热喷涂陶瓷绝缘涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，所述热喷涂陶瓷绝缘涂层包括，打底层、钛酸钾中间层和氧化铝面层，所述打底层位于基体的外表面，所述钛酸钾中间层位于打底层上，且所述氧化铝面层位于钛酸钾中间层上，所述打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50

【技术实现步骤摘要】
一种热喷涂陶瓷绝缘涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷绝缘涂层领域，更具体地说，尤其涉及一种热喷涂陶瓷绝缘涂层。同时，本专利技术还涉及一种热喷涂陶瓷绝缘涂层的制备方法。

技术介绍

[0002]电机是把电能转换成机械能的一种设备，它是利用通电线圈也就是定子绕组产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩，在电机运行中，定、转子磁路中或围绕轴的相电流中的任何不平衡都能产生旋转系统磁链，当轴旋转时，这些磁链能在轴两端产生电位差，这一电位差称为轴电压，轴电压能通过两端轴承在轴和机壳所形成的环路(闭合电路)中激励出循环电流，该电流称为轴电流，轴承电流的大小与电机的结构、电机的功率、驱动电压的幅度、脉冲上升时间、电缆长度等因素有关，电机的功率越大、驱动电压越高、驱动电压的上升沿越陡、电缆越短，则轴承电流越大，据统计，60％的电机故障源于轴承失效，而其中80％的轴承失效中又源于电蚀损伤，特别是在如高压电机、牵引电机、超导电机、变频电机等特种电机行业。
[0003]绝缘轴承可避免电腐蚀所造成的损害，因此与普通的轴承相比应用在电机中可保障运行更可靠，而比起其它绝缘方法，如轴或外壳绝缘等，更加符合成本效益和可靠，绝缘轴承的外形尺寸和基本技术特点与非绝缘轴承相同，因此可以百分之百互换，适用于电机、发电机，特别是变频电机应用更广泛。
[0004]但是，目前的绝缘轴承通常采用等离子喷涂工艺在表面熔射氧化铝涂层，存在结合强度差，耐电压强度低，难以承受高速载荷等问题，因此，我们提出了一种热喷涂陶瓷绝缘涂层及其制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，本涂层结合强度高、耐磨性好、绝缘性能优异，以解决上述提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，所述热喷涂陶瓷绝缘涂层包括，打底层、钛酸钾中间层和氧化铝面层，所述打底层位于基体的外表面，所述钛酸钾中间层位于打底层上，且所述氧化铝面层位于钛酸钾中间层上；
[0008]所述打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50-100μm；
[0009]所述的中间层由钛酸钾粉末采用等离子喷涂工艺形成，其厚度为100-200μm；
[0010]所述的面层由氧化铝粉经等离子喷涂工艺形成，其厚度为200-1000μm。
[0011]优选的，所述打底层设置为镍铬钼复合粉、镍包铝、镍铬铝复合粉和钼粉中的一种。
[0012]优选的，所述陶瓷绝缘涂层绝缘性能为：耐电压＞1200V/0.1mm，电阻值＞200ΩM，所述陶瓷绝缘涂层结合强度＞50MPa。
[0013]一种热喷涂陶瓷绝缘涂层制备方法，包括如下步骤：
[0014]S1、基体预处理，对基体表面进行机械加工，去除原始镀层或疲劳层，加工成待喷涂表面；
[0015]S2、基体表面清洗，采用有机溶剂、碱液、丙酮、酒精将基体进行清洗和活化处理；
[0016]S3、基体表面喷砂处理，采用白刚玉砂或锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理，使基体表面达到所需要的粗糙度；
[0017]S4、打底层喷涂，采用等离子喷涂设备喷涂形成厚度50-100μm的粘结打底层；
[0018]S5、钛酸钾中间层喷涂，在粘结打底层上用钛酸钾粉末喷涂形成厚度为100-200μm的中间层；
[0019]S6、氧化铝面层喷涂，在钛酸钾中间层上喷涂厚度为200-1000μm的氧化铝绝缘面层，其中，氧化铝缘面层设置为氧化铝粉末纯度不低度99.5％的氧化铝缘面层；
[0020]S7、孔隙封闭：采用聚硅氧烷类涂层封孔剂对绝缘涂层进行渗透封孔；
[0021]S8、磨削：将绝缘涂层磨削至成品尺寸；
[0022]S9、热处理，通过真空加压气冷卧式淬火炉对基体进行加热升温和保温热处理，提高陶瓷绝缘涂层性能。
[0023]优选的，步骤S3所述的基体表面喷砂处理采用吸入式干喷砂机进行喷砂处理，所述吸入式干喷砂机包括结构组件、介质动力组件、管路组件、除尘组件、控制组件和辅助组件，所述吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过气流的高速运动在喷枪内形成的负压，将磨料通过输砂管吸入喷枪并经喷嘴射出，喷射到被加工表面。
[0024]优选的，步骤S4所述的打底层喷涂中采用镍铬钼复合粉、镍包铝、镍铬铝复合粉、钼粉中的一种作为粘结底层材料。
[0025]优选的，步骤S3中基体的表面粗糙度为Ra＝8-12μm。
[0026]优选的，步骤S9中所述的真空加压气冷卧式淬火炉的具体参数为：最高温度：1300℃；工作温度：500-1250℃；极限真空度：≤6.7
×
10-3
Pa；工作真空度：≤6.7
×
10-2
Pa，1000℃以下；压升率：≤0.5Pa/h；升温速率：≤60min，常温-1050℃；炉温均匀性：≤
±
5℃；气冷压强：≤1.9bar，绝对压强；冷却速度：≤10min，满载，1050℃-300℃。
[0027]本专利技术的技术效果和优点：本专利技术提供的一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，与传统的固态产品相比，本专利技术采用钛酸钾作为过滤层，可形成完全致密涂层结构，避免腐蚀或电解质进入涂层内部，钛酸钾的良好隔热性能可阻止摩擦生热往基体传导，采用中性铝溶胶或中性硅溶胶替代环氧树酯类或有机硅封孔剂，绝缘和耐温性更优；本专利技术提供的一种热喷涂陶瓷绝缘涂层制备方法，工艺简单、生产成本低、产品质量好。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的热喷涂陶瓷绝缘涂层制备方法流程图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]本专利技术提供了一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，所述热喷涂陶瓷绝缘涂层包括，打底层、钛酸钾中间层和氧化铝面层，所述打底层位于基体的外表面，所述钛酸钾中间层位于打底层上，且所述氧化铝面层位于钛酸钾中间层上；
[0032]所述打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50-100μm；
[0033]所述的中间层由钛酸钾粉末采用等离子喷涂工艺形成，其厚度为100-200μm；
[0034]所述的面层由氧化铝粉经等离子喷涂工艺形成，其厚度为200-1000μm。
[0035]其中，所述打底层设置为镍铬钼复合粉、镍包铝、镍铬铝复合粉和钼粉中的一种。
[0036]一种热喷涂陶瓷绝缘涂层制备方法，包括如下步骤：
[0037]S1、基体预处理，对基体表面进行机械加工，去除原始镀层或疲劳层，加工成待喷涂表面；
[0038]S2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，其特征在于：所述热喷涂陶瓷绝缘涂层包括，打底层、钛酸钾中间层和氧化铝面层，所述打底层位于基体的外表面，所述钛酸钾中间层位于打底层上，且所述氧化铝面层位于钛酸钾中间层上；所述打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50-100μm；所述的中间层由钛酸钾粉末采用等离子喷涂工艺形成，其厚度为100-200μm；所述的面层由氧化铝粉经等离子喷涂工艺形成，其厚度为200-1000μm。2.根据权利要求1所述的一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，其特征在于：所述打底层设置为镍铬钼复合粉、镍包铝、镍铬铝复合粉和钼粉中的一种。3.根据权利要求1所述的一种热喷涂陶瓷绝缘涂层，其特征在于：所述陶瓷绝缘涂层绝缘性能为：耐电压＞1200V/0.1mm，电阻值＞200ΩM，所述陶瓷绝缘涂层结合强度＞50MPa。4.一种权利要求1所述的热喷涂陶瓷绝缘涂层制备方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、基体预处理，对基体表面进行机械加工，去除原始镀层或疲劳层，加工成待喷涂表面；S2、基体表面清洗，采用有机溶剂、碱液、丙酮、酒精将基体进行清洗和活化处理；S3、基体表面喷砂处理，采用白刚玉砂或锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理，使基体表面达到所需要的粗糙度；S4、打底层喷涂，采用等离子喷涂设备喷涂形成厚度50-100μm的粘结打底层；S5、钛酸钾中间层喷涂，在粘结打底层上用钛酸钾粉末喷涂形成厚度为100-200μm的中间层；S6、氧化铝面层喷涂，在钛酸钾中间层上喷涂厚度为200-1000μm的氧化铝绝缘面层，其中，氧化铝缘面层设置为氧化铝粉末纯度不低度99.5％的氧化铝缘面层；S7、孔隙封闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝雄，黄新春，王卫泽，黄新谊，黄章峰，
申请(专利权)人：安徽盈锐优材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：