一种纳米润滑陶瓷涂层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米润滑陶瓷涂层材料及其制备方法，所述纳米润滑陶瓷涂层材料为以下重量份材料组成：

【技术实现步骤摘要】
一种纳米润滑陶瓷涂层材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷涂层
，尤其涉及一种纳米润滑陶瓷涂层材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]纳米润滑陶瓷涂层是一种新型的功能性涂层，可以提高材料的耐磨性
、
耐腐蚀性和摩擦系数等性能
。
现有的纳米润滑陶瓷涂层技术主要包括以下几种离子束沉积
、
磁控溅射
、
化学气相沉积
、
溶胶
‑
凝胶法
、
电化学沉积
。
其中离子束沉积利用离子束轰击靶材，使靶材材料蒸发，沉积在基材表面形成涂层
。
这种方法可以制备非常薄的涂层，并且可以控制涂层的成分和结构
。
磁控溅射是在真空室中，通过在靶材表面轰击气体离子产生等离子体，使靶材表面的原子或分子逸出并沉积在基材表面形成涂层
。
这种技术可以制备很均匀
、
很致密的涂层，并且可以在制备过程中加入纳米粒子或分子，形成纳米润滑陶瓷涂层
。
化学气相沉积是在高温高压下，将气体反应形成的物质沉积在基材表面形成涂层
。
这种方法可以制备非常均匀
、
非常致密的涂层，并且可以控制涂层的成分和结构
。
溶胶
‑
凝胶法是通过在液相中形成胶体，然后使胶体凝胶形成固体，最后通过热处理使其形成陶瓷涂层
。
这种方法简单易行，可以制备大面积的涂层，并且可以控制涂层的成分和结构
。
电化学沉积是将基材作为阴极，将金属离子或金属络合物溶液作为阳极，通过电化学反应使金属沉积在基材表面形成涂层
。
这种方法可以在常温下制备涂层，并且可以控制涂层的成分和结构
。
总的来说，不同的制备方法都有各自的优缺点，选择合适的制备方法需要考虑涂层的应用场景
、
成本
、
制备难度等因素
。
而且现有涂层的热震性能和摩擦性能仍存在一定的局限性，涂层与基材的结合强度不够稳定，需要根据具体应用场景和要求进行不断的优化和改进
。
[0003]专利技术授权专利
CN102167568B
公开了一种非晶纳米晶陶瓷材料
、
陶瓷涂层及其制备方法
。
该陶瓷材料包含按重量百分比计的如下组分：氧化铝
20
～
75wt
％，氧化锆
10
～
40wt
％，稀土氧化物
10
～
60wt
％
。
该陶瓷涂层是采用如上所述陶瓷材料制备的，且至少其主体部分具有非晶结构
。
该陶瓷涂层是通过将前述陶瓷材料首先制成非晶颗粒后，再采用热喷涂工艺等喷涂到基体上形成具有非晶结构涂层的，该涂层经进一步的热处理即可获得非晶纳米晶结构的涂层
。
该专利技术采用的原料组分简单，廉价易得，形成的涂层具有良好的韧性和强度以及优异的耐磨
、
耐腐性能，且工艺简洁易操作，适于大规模化生产
。
但是该专利技术制备的非晶纳米晶陶瓷材料存在热震性能和摩擦性能差的缺点
。

技术实现思路

[0004]有鉴于现有技术中纳米润滑陶瓷涂层材料存在热震性能和摩擦性能差的缺点，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种热震性能和摩擦性能高的纳米润滑陶瓷涂层材料及其制备方法
。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0006]一种纳米润滑陶瓷涂层材料，包括如下重量份原料：
50
～
70
份氧化铝
、10
～
30
份碳
氮化钛
、0.5
～2份氧化镁
、15
～
25
份包覆纳米颗粒
。
[0007]所述包覆纳米颗粒的制备方法如下，以重量份计：
[0008]S1、
将
50
～
70
份无水乙醇
、15
～
25
份苯
、5
～
15
份水混合
100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，配制成混合溶剂，将5～
15
份
0.1
～
0.5mol/L
氟化铵水溶液和
10
～
20
份
0.05
～
0.3mol/L
硝酸钙水溶液加入到混合溶剂中，
100
～
500rpm
搅拌1～
3h
，然后以
8000
～
15000rpm
的速度离心1～
5min
，收集固体产物，用水和无水乙醇交替洗涤1～5次，然后置于
100
～
130℃
的真空干燥箱中5～
15h
，得到纳米化合物；
[0009]S2、
将
50
～
70
份无水乙醇
、15
～
25
份苯
、5
～
15
份水混合
100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，配制成混合溶剂，加入3～8份分散剂和1～3份步骤
S1
制备的纳米化合物超声，
100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，加入3～8份
0.1
～
0.8mol/L
的硝酸铝水溶液，得到悬浮液，采用
20
～
30wt
％醋酸钠水溶液控制悬浮液的
pH
值为
7.8
～
8.2
，将悬浮液加热到
70
～
80℃、100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，1～
5mL/min
滴加
10
～
14mol/L
氨水，调节悬浮液
pH
值至
8.5
～
9.5
，保温
0.5
～
3h
，
8000
～
15000rpm
离心3～
8min、
用水清洗1～3次
、60
～
80℃
烘箱干燥1～
3h
，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种纳米润滑陶瓷涂层材料，其特征在于，包括如下重量份原料：
50
～
70
份氧化铝
、10
～
30
份碳氮化钛
、0.5
～2份氧化镁
、15
～
25
份包覆纳米颗粒
。2.
如权利要求1所述的一种纳米润滑陶瓷涂层材料，其特征在于，所述包覆纳米颗粒的制备方法如下，以重量份计：
S1、
将
50
～
70
份无水乙醇
、15
～
25
份苯
、5
～
15
份水混合
100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，配制成混合溶剂，将5～
15
份
0.1
～
0.5mol/L
氟化铵水溶液和
10
～
20
份
0.05
～
0.3mol/L
硝酸钙水溶液加入到混合溶剂中，
100
～
500rpm
搅拌1～
3h
，然后以
8000
～
15000rpm
的速度离心1～
5min
，收集固体产物，用水和无水乙醇交替洗涤1～5次，然后置于
100
～
130℃
的真空干燥箱中5～
15h
，得到纳米化合物；
S2、
将
50
～
70
份无水乙醇
、15
～
25
份苯
、5
～
15
份水混合
100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，配制成混合溶剂，加入3～8份分散剂和1～3份步骤
S1
制备的纳米化合物超声，
100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，加入3～8份
0.1
～
0.8mol/L
的硝酸铝水溶液，得到悬浮液，采用
20
～
30wt
％醋酸钠水溶液控制悬浮液的
pH
值为
7.8
～
8.2
，将悬浮液加热到
70
～
80℃、100
～
300rpm
搅拌
20
～
40min
，1～
5mL/min
滴加
10
～
14mol/L
氨水，调节悬浮液
pH
值至
8.5
～
9.5
，保温
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李业军，周杰，周清，
申请(专利权)人：东莞市霖晨纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：