一种高寿命陶瓷涂层、制备方法及滚压轮技术

本发明专利技术公开了一种高寿命陶瓷涂层、制备方法及滚压轮，依次包括层状设置的第一缓冲连接层、陶瓷基底层、第二缓冲连接层和金属防护层，第一缓冲连接层设置在金属内衬表面，第一缓冲连接层和第二缓冲连接层均包括交联剂、氨基硅烷偶联剂和氮化硅，交联剂至少包括环氧树脂。本发明专利技术使金属内衬和陶瓷基底层在氨基硅烷偶联剂的两侧能够形成相近的连接强度，使氨基硅烷偶联剂的两侧能够尽可能均匀地分摊应力，提升金属内衬和陶瓷基底层的连接寿命。升金属内衬和陶瓷基底层的连接寿命。升金属内衬和陶瓷基底层的连接寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高寿命陶瓷涂层、制备方法及滚压轮


[0001]本专利技术属于陶瓷涂层领域，涉及一种高寿命陶瓷涂层、制备方法及滚压轮。

技术介绍

[0002]随着市场迭代升级，陶瓷材料，性能需求越来越高。为了提升陶瓷材料的耐磨和硬度等性能，一般采用蒸镀或者粘贴等方式在陶瓷表面制备金属材料。但是针对蒸镀这一情况，金属和陶瓷直接接触，应力是直接传导至陶瓷的，因此陶瓷易碎。而粘贴的连接强度不高，金属和陶瓷十分容易脱附，降低了使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种高寿命陶瓷涂层、制备方法及滚压轮。
[0004]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0005]一种高寿命陶瓷涂层，依次包括层状设置的第一缓冲连接层、陶瓷基底层、第二缓冲连接层和金属防护层，第一缓冲连接层设置在金属内衬表面，第一缓冲连接层和第二缓冲连接层均包括交联剂、氨基硅烷偶联剂和氮化硅，交联剂至少包括环氧树脂。
[0006]本专利技术所述第一缓冲连接层中氮化硅的浓度沿金属内衬到陶瓷基底层方向逐渐增加，第二缓冲连接层中氮化硅的浓度沿金属防护层到陶瓷基底层方向先降低后增加。
[0007]本专利技术所述第一缓冲连接层中氨基硅烷偶联剂的浓度沿金属内衬到陶瓷基底层方向逐渐增加，第二缓冲连接层中氨基硅烷偶联剂的浓度沿金属内衬到陶瓷基底层方向先降低后增加。
[0008]一种高寿命陶瓷涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0009]制备第一缓冲连接液和第二缓冲连接液，第一缓冲连接液和第二缓冲连接液均包括溶剂、交联剂、氨基硅烷偶联剂和氮化硅，交联剂至少包括环氧树脂；
[0010]在金属内衬上涂覆第一缓冲连接液，并在第一缓冲连接液的表面放置陶瓷基底层，然后等待第一缓冲连接液干燥后形成第一缓冲连接层；
[0011]于陶瓷基底层表面涂覆第二缓冲连接液，待第二缓冲连接液干燥后形成第二缓冲连接层；
[0012]在第二缓冲连接层的表面蒸镀金属防护层。
[0013]本专利技术第一缓冲连接液和第二缓冲连接液均有多份且不同第一缓冲连接液和第二缓冲连接液中氮化硅以及氨基硅烷偶联剂的浓度不同，金属内衬上依次涂覆不同浓度的第一缓冲连接液，以使氮化硅和氨基硅烷偶联剂的浓度均从下往上逐渐增加，陶瓷基底层上依次涂覆不同浓度的第二缓冲连接液，以使氮化硅浓度从下往上逐渐增加，氨基硅烷偶联剂的浓度先降低后增加。
[0014]本专利技术第一缓冲连接液和第二缓冲连接液中溶剂均为DMF，第一缓冲连接液和第二缓冲连接液每次涂覆完成后，均在150
‑
180℃条件下烘烤3
‑
5s，然后再进行下一次涂覆或
放置陶瓷基底层或蒸镀金属防护层。
[0015]一种滚压轮，包括金属内衬以及高寿命陶瓷涂层，高寿命陶瓷涂层设置在金属内衬表面。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下的技术效果：
[0017]本专利技术的硅烷偶联剂本身能够与氧化铝反应形成较大键能，同时硅烷偶联剂除了与氧化硅和氮化硅形成共价键外，氨基也能够与氧化硅和氮化硅形成较强的配位键，以此对硅烷偶联剂在陶瓷基底层一侧的连接强度进行补强，缩减与硅烷偶联剂在金属内衬一侧连接强度的差距，进而使金属内衬和陶瓷基底层在氨基硅烷偶联剂的两侧能够形成相近的连接强度，使氨基硅烷偶联剂的两侧能够尽可能均匀地分摊应力，提升金属内衬和陶瓷基底层的连接寿命。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它附图。
[0019]图1为本专利技术实施例1和2提供的滚压轮的层状结构示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0021]实施例1：
[0022]参见图1，本实施例提供的一种滚压轮，包括金属内衬1和高寿命陶瓷涂层，其中高寿命陶瓷涂层依次包括层状设置的第一缓冲连接层2、陶瓷基底层3、第二缓冲连接层4和金属防护层5，第一缓冲连接层2位于金属内衬1表面并与金属内衬1直接接触。
[0023]其制备方法包括如下步骤：
[0024]制备第一缓冲连接液和第二缓冲连接液，第一缓冲连接液和第二缓冲连接液的制备方法大致相同，均是通过原料共混球磨得到，第一缓冲连接液和第二缓冲连接液均包括溶剂、交联剂、氨基硅烷偶联剂和氮化硅，交联剂至少包括环氧树脂；其中溶剂通常选用DMF，以质量份数计，第一缓冲连接液和第二缓冲连接液中DMF均为50
‑
70份；
[0025]在金属内衬1上涂覆第一缓冲连接液，并在第一缓冲连接液的表面放置陶瓷基底层3，然后等待第一缓冲连接液干燥后形成第一缓冲连接层2；
[0026]于陶瓷基底层3表面涂覆第二缓冲连接液，待第二缓冲连接液干燥后形成第二缓冲连接层4；
[0027]在第二缓冲连接层4的表面蒸镀金属防护层5。
[0028]最终，第一缓冲连接层2和第二缓冲连接层4中均包括交联剂、氨基硅烷偶联剂和氮化硅，其中交联剂至少包括环氧树脂。
[0029]现有技术中，不论金属内衬1还是金属防护层5一般是直接接触陶瓷基底层3，其制
备方法通常为蒸镀。虽然金属防护层5和金属内衬1对陶瓷基底层3提供了较为良好的防护，提升了整个陶瓷涂层的耐磨性能，但是金属防护层5如果直接受到撞击，冲击力会直接传导至陶瓷基底层3，金属内衬1又无法有效对陶瓷基底层3上的应力进行分散，致使陶瓷基底层3产生细小裂纹，导致整体陶瓷涂层的寿命降低。
[0030]本实施金属防护层5和金属内衬1材质均为氧化铝。与现有技术不同的是，本实施例额外设置了第一缓冲连接层2和第二缓冲连接层 4。第一缓冲连接层2是将第一缓冲连接液涂覆在金属内衬1上形成。第二缓冲连接层4是将第二缓冲连接液涂覆在陶瓷基底层3上形成。
[0031]陶瓷基底层3的主要材质为氧化硅和氮化硅，以第一缓冲连接液为例，其作用是连接作为金属氧化物的金属内衬1和硅化物的陶瓷基底层3，因此需要第一缓冲连接液对二者均具有较好的分子间作用力，以保证其连接效果，一般的硅烷偶联剂就能起到该作用。但是应当注意的是，并非任意硅烷偶联剂都能起到令人满意的上述效果，其原因在于硅烷偶联剂通常情况下与金属氧化物和硅化物形成的键能是不同的，因此硅烷偶联剂和金属内衬1之间的连接强度相较硅烷偶联剂和陶瓷基底层3之间的连接强度产生较大差异，这也就导致短板效应，当硅烷偶联剂和陶瓷基底层3之间产生了较多应力薄弱点，而硅烷偶联剂和金属内衬1之间仍然只具有较少的应力薄弱点，那么应力会主要集中作用在硅烷偶联剂和陶瓷基底层3之间，硅烷偶联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高寿命陶瓷涂层，其特征在于，依次包括层状设置的第一缓冲连接层、陶瓷基底层、第二缓冲连接层和金属防护层，第一缓冲连接层设置在金属内衬表面，第一缓冲连接层和第二缓冲连接层均包括交联剂、氨基硅烷偶联剂和氮化硅，交联剂至少包括环氧树脂。2.根据权利要求1所述的高寿命陶瓷涂层，其特征在于，所述第一缓冲连接层中氮化硅的浓度沿金属内衬到陶瓷基底层方向逐渐增加，第二缓冲连接层中氮化硅的浓度沿金属防护层到陶瓷基底层方向先降低后增加。3.根据权利要求2所述的高寿命陶瓷涂层，其特征在于，所述第一缓冲连接层中氨基硅烷偶联剂的浓度沿金属内衬到陶瓷基底层方向逐渐增加，第二缓冲连接层中氨基硅烷偶联剂的浓度沿金属内衬到陶瓷基底层方向先降低后增加。4.一种高寿命陶瓷涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备第一缓冲连接液和第二缓冲连接液，第一缓冲连接液和第二缓冲连接液均包括溶剂、交联剂、氨基硅烷偶联剂和氮化硅，交联剂至少包括环氧树脂；在金属内衬上涂覆第一缓冲连接液，并在第一缓冲连接液的表面放置陶瓷基底层，然后等待第一缓冲连接液干燥后形成第一缓冲连接层；于陶瓷基底层表...

【专利技术属性】
技术研发人员：付培林，刘力，应新荣，卢建军，
申请(专利权)人：浙江安胜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：