一种热喷涂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绝缘涂层，所述热喷涂绝缘涂层包括，打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层，所述打底层位于基体的表面，且打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50‑100μm，所述致密氧化铝中间层设置在打底层的表面上，且致密氧化铝中间层采用细粒径氧化铝粉末通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为100‑200μm，所述多孔氧化铝面层设置在致密氧化铝中间层的外表面。本发明专利技术提供的一种热喷涂绝缘涂层，与传统的涂层相比，本发明专利技术采用细粒径氧化铝涂层作为过滤层，可形成较致密涂层结构，提高绝缘强度；采用粗粒径氧化铝喷涂多孔面层，可提高涂层的韧性；采用聚硅氧烷类替代环氧树酯类封孔剂，绝缘和耐温性更优。

【技术实现步骤摘要】
一种热喷涂绝缘涂层及其制备方法
本专利技术属于热喷涂绝缘涂层领域，更具体地说，尤其涉及一种热喷涂绝缘涂层。同时，本专利技术还涉及一种热喷涂绝缘涂层的制备方法。
技术介绍
电绝缘轴承采用特种喷涂工艺，在轴承的外表面喷镀优质覆膜，覆膜与基体结合力强，绝缘性能好，可避免感应电流对轴承的电蚀作用，防止电流对润滑脂和滚动体、滚道造成的损坏，提高轴承的使用寿命。该工艺不断被改进，绝缘轴承中，在外圈或内圈表面有一层100μm厚的涂层，可承受最高1000VDC的电压，特殊的喷涂工艺可形成一层厚度均匀、粘附力极强均匀的涂层，再经过进一步处理，使其能不受湿气和湿度的影响；为了保障绝缘性能，需要对绝缘轴承的绝缘情况进行测量，其中包含轴承的绝缘电阻、轴电压和轴电流。其中测定电机轴电压的目的就是了解电机轴电流的大小；测定电机轴电流的目的则是直接得到流过电机轴承电流的数值。但是，现有的技术中，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，我们提出一种热喷涂绝缘涂层及其制备方法。
技术实现思路
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。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种热喷涂绝缘涂层，所述热喷涂绝缘涂层包括，打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层，所述打底层位于基体的表面，且打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50-100μm，所述致密氧化铝中间层设置在打底层的表面上，且致密氧化铝中间层采用细粒径氧化铝粉末通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为100-200μm，所述多孔氧化铝面层设置在致密氧化铝中间层的外表面，且多孔氧化铝面层采用粗粒径氧化铝粉通过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、钼粉中的一种。3、根据权利要求1所述的一种热喷涂绝缘涂层，其特征在于：所述多孔氧化铝面层的孔隙内还包括有聚硅氧烷类封孔剂。一种热喷涂绝缘涂层的制备方法，包括如下步骤：S1、基体预处理：采用有机溶剂超声清洗去除油渍，采用白刚玉砂或锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理；S2、等离子喷涂：采用等离子喷涂设备在基体的表面依次喷涂打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层；S3、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；S4、磨削：将绝缘涂层磨削至成品尺寸；优选的，步骤S2所述的等离子喷涂具体喷涂方法为：1)首先在集体上采用镍铬钼复合粉、镍包铝、镍铬铝复合粉、钼粉中的一种作为粘结打底层材料，喷涂形成厚度50-100μm的粘结打底层；2)然后在打底层上用细粒径氧化铝粉末喷涂形成厚度为100-200μm的中间层；3)最后所述中间层上喷涂厚度为200-1000μm多孔氧化铝面层，其中，氧化铝面层设置为氧化铝粉末纯度不低度99.5％的多孔氧化铝面层。优选的，步骤S1所述的基体的表面粗糙度为Ra＝8-12μm。优选的，步骤S1所述的基体预处理还包括对具体表面和外形进行机械加工，去除基体表面原有的疲劳镀层。优选的，所述机械加工具体采用CNC数控机械加工，所述CNC数控机械加工由数控加工语言进行编程控制，所述CNC数控机械加工大量减少工装数量，加工形状复杂的零件不需要复杂的工装，且CNC数控机械加工加工质量稳定，加工精度高，重复精度高，能加工常规方法难于加工的复杂型面，甚至能加工一些无法观测的加工部位。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绝缘涂层，与传统的涂层相比，本专利技术采用细粒径氧化铝涂层作为过滤层，可形成较致密涂层结构，提高绝缘强度；采用粗粒径氧化铝喷涂多孔面层，可提高涂层的韧性；采用聚硅氧烷类替代环氧树酯类封孔剂，绝缘和耐温性更优；并且通过该方法制备的陶瓷绝缘涂层结构，结合强度高，绝缘性能佳，经测试：其绝缘性能为：陶瓷绝缘涂层耐电压＞1500V/0.1mm，电阻值＞500ΩM；而且该制备方法还具有工艺简单、生产成本低。附图说明图1为本专利技术的热喷涂绝缘涂层的制备方法流程图。具体实施方式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。实施例1本专利技术提供了如图1的一种热喷涂绝缘涂层，热喷涂绝缘涂层包括，打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层，打底层位于基体的表面，且打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50μm；致密氧化铝中间层设置在打底层的表面上，且致密氧化铝中间层采用细粒径氧化铝粉末通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为100μm，其中，致密氧化铝中间层采用10-30μm的氧化铝粉末作为原料；多孔氧化铝面层设置在致密氧化铝中间层的外表面，且多孔氧化铝面层采用粗粒径氧化铝粉通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为200μm，其中，多孔氧化铝面层采用30-53μm的氧化铝粉末作为原料。通过上述材料制备出的热喷涂绝缘涂层，其绝缘性能为：耐电压3100V，电阻值＞500ΩM；结合强度72MPa。其中，打底层设置为镍铬钼复合粉、镍包铝、镍铬铝复合粉、钼粉中的一种。其中，多孔氧化铝面层的孔隙内还包括有聚硅氧烷类封孔剂。一种热喷涂绝缘涂层的制备方法，包括如下步骤：S1、基体预处理：采用有机溶剂超声清洗去除油渍，采用白刚玉砂或锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理；S2、等离子喷涂：采用等离子喷涂设备在基体的表面依次喷涂打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层；S3、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；S4、磨削：将绝缘涂层磨削至成品尺寸；其中，步骤S2的等离子喷涂具体喷涂方法为：1)首先在集体上采用镍铬钼复合粉、镍包铝、镍铬铝复合粉、钼粉中的一种作为粘结打底层材料，喷涂形成厚度50μm的粘结打底层；2)然后在打底层上用细粒径氧化铝粉末喷涂形成厚度为100μm的中间层；3)最后中间层上喷涂厚度为200μm多孔氧化铝面层，其中，氧化铝面层设置为氧化铝粉末纯度不低度99.5％的多孔氧化铝面层。其中，步骤S1的基体的表面粗糙度为Ra＝8μm。其中，步骤S1的基体预处理还包括对具体表面和外形进行机械加工，去除基体表面原有的疲劳镀层。其中，机械加工具体采用CNC数控机械加工，CNC数控机械加工由数控加工语言进行编程控制，CNC数控机械加工大量减少工装数量，加工形状复杂的零件不需要复杂的工装，且CNC数控机械加工加工质量稳定，加工精度高，重复精度高，能加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热喷涂绝缘涂层，其特征在于：所述热喷涂绝缘涂层包括打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层，所述打底层位于基体的表面，且打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50-100μm，所述致密氧化铝中间层设置在打底层的表面上，且致密氧化铝中间层采用细粒径氧化铝粉末通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为100-200μm，所述多孔氧化铝面层设置在致密氧化铝中间层的外表面，且多孔氧化铝面层采用粗粒径氧化铝粉通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为200-1000μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种热喷涂绝缘涂层，其特征在于：所述热喷涂绝缘涂层包括打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层，所述打底层位于基体的表面，且打底层通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为50-100μm，所述致密氧化铝中间层设置在打底层的表面上，且致密氧化铝中间层采用细粒径氧化铝粉末通过等离子喷涂工艺形成，其厚度为100-200μm，所述多孔氧化铝面层设置在致密氧化铝中间层的外表面，且多孔氧化铝面层采用粗粒径氧化铝粉通过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、钼粉中的一种。


3.根据权利要求1所述的一种热喷涂绝缘涂层，其特征在于：所述多孔氧化铝面层的孔隙内还包括有聚硅氧烷类封孔剂。


4.一种权利要求1所述的热喷涂绝缘涂层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、基体预处理：采用有机溶剂超声清洗去除油渍，采用白刚玉砂或锆刚玉砂对涂层部位进行表面喷砂处理；
S2、等离子喷涂：采用等离子喷涂设备在基体的表面依次喷涂打底层、致密氧化铝中间层和多孔氧化铝面层；
S3、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；
S4、磨削：将绝缘涂层磨削至成品尺寸。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李朝雄，黄新春，黄新谊，杨现猛，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：安徽;34