一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料及其制备方法，包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆0.5

【技术实现步骤摘要】
一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及激光淬火吸光涂料领域，更具体的说，尤其涉及一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术，对提高材料表面硬度和耐磨性能有着独特的效果。前人对激光淬火涂料的研究主要着重于吸光性能方面，通过提高吸光率来增强试样硬化层深度。涂料的保温性能影响着激光作用下基体表面向内部热传导的过程，对激光淬火硬化层深度产生调控作用。从激光辐射的热传导原理分析，当涂料受到激光辐射后，保温性能较好的涂料对比于保温性能较差的材料，其自身的热量可以较缓慢的传递给基体表层，增加奥氏体转化的时间，从而增加了淬火深度。故需研制一种吸光性能较好又具有保温性能的涂料，提高金属材料表层的激光淬火硬化层深度。
[0003]申请号为CN03802649.X的中国专利公开了一种至少部分地带有吸光涂层的透光基材，该涂层中含有掺入到溶胶
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凝胶基质内的吸光粒子，吸光粒子包括银或金或其混合物，且涂层中含有二甲基氨基硅烷。该吸光涂层的制备方法为：首先制备含有硅烷化合物或是钛化合物的水解混合物，进行溶胶
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凝胶过程，然后将银盐或金盐溶于含醇液体中，加入二甲基氨基硅烷，最后将水解混合物和银或金盐溶液混合。这种吸光涂层的制备过程比较繁琐，材料获取成本及耗时较高，吸光率低、吸光能力不稳定、得到的硬化层较浅。
[0004]专利号为CN106810975A的中国专利公开了一种用于平板真空玻璃太阳能热水器的吸光涂料及制备方法，其制备原理为：先后将称量的丙烯酸树脂加水性环氧树脂、二氧化钛粉、二氧化硅粉、三氧化二铁粉、炭黑、硅烷偶联剂加入内装陶瓷球的球磨罐中，将罐盖密封后置于球磨辊上湿磨12h后取出。该专利技术制成的吸光涂料只能将吸光率提高2％
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3％，实用效果较差，起不到实质性的效果。
[0005]专利号为CN110564294A的中国专利公开了一种保温隔热涂料及其制备方法，该涂料包含有机硅树脂液、稀释剂、纳米钨酸铯分散液、纳米ATO分散液、紫外线吸收剂、分散剂、消泡剂、流平剂和醋酸丁酸纤维，具有耐老化、保温隔热性能良好等特点。该专利技术制成的保温涂料对红外线和紫外线有较强的阻隔作用，吸光性能较差。
[0006]上述引用的涂料专利吸光率提高效率较低、隔热性太强、热量散失较大、保温效果和吸光性能较差，且得到的硬化层较浅。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于解决现有的激光淬火涂料吸光率提高效率较低、隔热性太强、热量散失较大、保温效果和吸光效能差，且得到的硬化层较浅的问题，提出了一种保温性能好、吸光率高、配方合理、制备简单、应用效果显著的具有保温功能的激光淬火吸光涂料及其制备方法。
[0008]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料，包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆0.5
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1份、稀土铼8
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10份、炭黑6
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8份、热塑性丙烯酸清漆20
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23份、无苯香蕉水60
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62份、乙基纤维素0.5
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1份。
[0009]进一步的，包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆1份、稀土铼8份、炭黑6份、热塑性丙烯酸清漆23份、无苯香蕉水61份、乙基纤维素1份。
[0010]进一步的，包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆0.5份、稀土铼10份、炭黑7份、热塑性丙烯酸清漆20份、无苯香蕉水62份、乙基纤维素0.5份。
[0011]进一步的，包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆1份、稀土铼9份、炭黑8份、热塑性丙烯酸清漆21份、无苯香蕉水60份、乙基纤维素1份。
[0012]进一步的，所述二氧化锆兼具吸光和保温作用。
[0013]一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料的制备方法，包括如下步骤：
[0014]步骤一：将0.5
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1份二氧化锆、8
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10份稀土铼、6
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8份炭黑倒入球磨机进行球磨，得到混合固体料，使混合混合料的粒度在2000目以上；
[0015]步骤二：将20
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23份热塑性丙烯酸清漆和60
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62份无苯香蕉水进行充分溶解搅拌；
[0016]步骤三：将步骤一中二氧化锆、稀土铼和炭黑进行球磨后的混合固体料和步骤二中热塑性丙烯酸清漆和无苯香蕉水充分溶解搅拌后得到的辅料进行充分混合搅拌；
[0017]步骤四：将乙基纤维素0.5
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1份倒入步骤三搅拌后的混合料中进行充分混合搅拌，得到激光淬火吸光涂料。
[0018]进一步的，制备出的激光淬火吸光涂料使用时使用专用刷子涂覆在基体表面，涂层厚度为0.02mm，自然风干后，得到与基体粘结能力较强的吸光涂层。
[0019]进一步的，所述基体由42CrMo制成。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]1、本专利技术采用二氧化锆作为骨料，二氧化锆作为保温材料具有较低的导热系数和耐高温性，在2500℃高温下仍可保持完整的纤维形状，且熔点高，可防止涂料激光淬火时高温燃烧。激光淬火过程中，二氧化锆由于自身较好的保温性能对基体表层起到保温隔热的作用，可将激光的热量较缓慢地传递到基体表层，由于基体表层与内部存在的温差梯度而形成的热量传递时间增加，使得淬硬层的深度增加。
[0022]2、本专利技术采用稀土铼能极大地改善涂料的表面活性，导致涂料中各元素原子加速扩散，使得涂料表面的集肤效应大大降低，因而使涂料的吸光率大幅度提高。
[0023]3、材料的吸收率与电阻率成正比，要改善金属材料表面对激光的吸收，必须研制一种电阻率高、自由电子少的吸收涂料，本专利技术采用的炭黑不仅电阻系数大，对激光的吸收率高，且其熔点高，热化学稳定性好，耐激光高温烧蚀。炭黑具有一定的表面活性，对改善硬化表面质量也起到了一定的作用。
[0024]4、本专利技术采用的热塑性丙烯酸清漆粘接性强，且具有固化作用，不仅能增强涂料表面的附着性，还能增强涂料的绝缘性，能有利地的提高涂层的质量和激光吸收效率。
[0025]5、本专利技术使用无苯香蕉水作为涂料中的溶剂，溶解能力强，可使涂料成分充分溶解混合均匀，且其挥发性大，加上与粘结剂的固化作用，使涂层非常致密，可快速自行风干，无需任何烘烤工序。
[0026]6、本专利技术的乙基纤维素具有粘合、填充、成膜的作用，热稳定性好，有优良的热塑
性。
附图说明
[0027]图1为非保温涂料和实施例1得到的保温涂料的激光淬火升温降温曲线。
[0028]图2为非保温涂料和实施例2得到的保温涂料的激光淬火升温降温曲线。
[0029]图3为非保温涂料和实施例3得到的保温涂料的激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料，其特征在于：包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆0.5
‑
1份、稀土铼8
‑
10份、炭黑6
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8份、热塑性丙烯酸清漆20
‑
23份、无苯香蕉水60
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62份、乙基纤维素0.5
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1份。2.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料，其特征在于：包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆1份、稀土铼8份、炭黑6份、热塑性丙烯酸清漆23份、无苯香蕉水61份、乙基纤维素1份。3.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料，其特征在于：包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆0.5份、稀土铼10份、炭黑7份、热塑性丙烯酸清漆20份、无苯香蕉水62份、乙基纤维素0.5份。4.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的激光淬火吸光涂料，其特征在于：包括按照重量份数配比的如下组成成分：二氧化锆1份、稀土铼9份、炭黑8份、热塑性丙烯酸清漆21份、无苯香蕉水60份、乙基纤维素1份。5.根据权利要求1所述的一种具有保温功能的激光淬火吸光涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群莉，陈智君，姚建华，周塘，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：