一种BaTiO3智能涂层的制备方法和BaTiO3智能涂层技术

本发明专利技术实施例公开了一种BaTiO3智能涂层的制备方法，包括：在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层。对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO3陶瓷涂层具有压电效应。则得到的BaTiO3智能涂层具有压电传感器的功能，可以对BaTiO3智能涂层自身的磨损状态实时监控、反馈，因此无需再粘贴传感器。与现有的通过粘贴来结合的传感器和基底相比，本申请所提供的BaTiO3智能涂层的制备方法可以避免传感器和基底之间粘合度差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面涂层
，更具体地说，涉及一种BaTiO3智能涂层的制备方法和BaTiO3智能涂层。
技术介绍
为了提高零件表面的耐磨性，通常在零件的表面制备一涂层。现有零件表面上的涂层在服役时，若其动态损伤无法感知，则无法掌控涂层的磨损状态。当前的涂层疲劳磨损试验多以震动、摩擦系数、温度等因素的变化作为评估涂层磨损状态的判断依据。当选定判断因素的实际值超过了预设的门槛值，则说明涂层失效，然后对失效件进行断口分析，通过经验或经典理论反向推断出失效机理。但是这种以“事后判断”为主的失效行为与机理研究，不能判断涂层的临界失效状态，故无法建立可动态监测并 控制涂层失效的掌控机制。由于智能传感元件可以实时监控涂层的磨损状态，因此，在涂层中嵌入智能传感单元便成了人们的首选。当前常用的一种智能传感单元是压电传感器，所述压电传感器是利用压电材料的压电效应制备的。在压电传感器在应用到机械设备的过程中，需要将压电传感器粘贴到设备(或零件)上。但是，由于一些机械设备的结构复杂或工作环境恶劣，使得所述压电传感器与设备间的结合度差，造成了压电传感器的检测精度差，甚至脱落的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种BaTiO3智能涂层的制备方法和BaTiO3智能涂层，该BaTiO3智能涂层的方法能够极大地提高传感器与设备基底间的结合强度，进而避免压电传感器的检测精度差，甚至脱落的问题。。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种BaTiO3智能涂层的制备方法，包括在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层；对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO3陶瓷涂层具有压电效应。优选的，所述在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层，包括通过超音速等离子喷涂工艺在所述基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层。优选的，所述超音速等离子喷涂工艺的喷涂电压为IlOV 130V，喷涂电流为430A 450A，喷涂功率为45kW 65kW喷涂距离为90_ 110mm。优选的，对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，包括将所述BaTiO3陶瓷涂层放入极化电场中，在100°C 180°C的范围内对所述BaTiO3陶瓷涂层极化处理，持续15min 30min。优选的，所述方法还包括在所述BaTiO3陶瓷涂层表面上形成第一电极，所述基底为第二电极，所述第一电极和第二电极构成所述BaTiO3智能涂层的电流导出电极；将所述BaTiO3陶瓷涂层烘干。优选的，在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层之前，还包括对所述基底表面进 行预处理，得到粗糙的基底表面。优选的，所述预处理包括采用喷砂工艺处理所述基底表面。优选的，所述喷砂工艺包括以棕刚玉为砂料，喷砂气压为O. 5MPa IMPa，喷砂角度为30° 60°，喷砂距离为 130mm 160mm。—种BaTiO3智能涂层,包括基底，所述基底为任意形状的基底；BaTiO3陶瓷涂层，所述BaTiO3涂层覆盖在所述基底表面上。优选的，所述BaTiO3智能涂层还包括第一电极，所述第一电极设置在所述BaTiO3陶瓷涂层表面上。由于本申请所提供的一种BaTiO3智能涂层的制备方法，包括在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层，并对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO3陶瓷涂层成为具有压电效应的涂层。则得到的BaTiO3智能涂层具有压电传感器的功能，可以对基底表面(SP零件表面的BaTiO3智能涂层)的磨损状态实时监控、反馈，因此无需再粘贴传感器。与现有的通过粘贴来结合的传感器和基底相比，本申请所提供的BaTiO3智能涂层的制备方法可以避免传感器和基底之间粘合度差的问题。另外，所述BaTiO3陶瓷涂层作为基底(零件)表面涂层，本身即可以提高零件的耐磨性。附图说明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他的附图。图I为本专利技术实施例所提供的一种BaTiO3智能涂层制备方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所提供的另一种BaTiO3智能涂层制备方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例所提供的又一种BaTiO3智能涂层制备方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例所提供的又一种BaTiO3智能涂层制备方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例所提供的又一种BaTiO3智能涂层制备方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例所提供的又一种BaTiO3智能涂层制备方法的流程示意图；图7为本专利技术实施例所提供的一种BaTiO3智能涂层的示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术实施例公开了一种BaTiO3智能涂层的制备方法，如图I所示，包括在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层。所述基底为金属基底，优选为45#钢，即所述基底可以为蒸汽透平机、压缩机、泵的运动零件，还可为齿轮、轴、活塞销等零件(零件需经高频或火焰表面淬火)，并可以为铸件；或者，所述基底为铜基底或铝基底，以适应其他场合应用的部件。对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO3陶瓷涂层具有压电效应，则所述BaTiO3陶瓷涂层可以对其自身损伤产生电信号。 由于本申请所提供的一种BaTiO3智能涂层的制备方法，包括在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层，并对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO3陶瓷涂层成为具有压电效应的涂层。则得到的BaTiO3智能涂层具有压电传感器的功能，可以对基底表面(SP零件表面的BaTiO3智能涂层)的磨损状态实时监控、反馈，因此无需再粘贴传感器。与现有的通过粘贴来结合的传感器和基底相比，本申请所提供的BaTiO3智能涂层的制备方法可以避免传感器和基底之间粘合度差的问题。并且，由于所述BaTiO3智能涂层具有压电传感器的作用，则在收集BaTiO3智能涂层自身产生微断裂时，所述BaTiO3智能涂层由于受力变化在上下两个表面产生等量的正负电荷，即所述BaTiO3智能涂层发出的电流可以作为特征信号来完成对涂层临界失效状态的判断，即对涂层状态的判断模式为“完整…较完整…未失效…临界失效…失效”的多选式的连续判断模式，即可完成对涂层的失效演变过程的实时、在线和动态掌握。另外，所述BaTiO3陶瓷涂层作为基底(零件)表面涂层，本身即可以提高零件的耐磨性。本专利技术另一实施例公开了另一种BaTiO3智能涂层的制备方法，如图2所示，包括在一 45#钢基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层，所述BaTiO3陶瓷涂层的厚度在150 μ m以下，优选的，所述BaTiO3陶瓷涂层的厚度为100 μ m或更小，以使得在对元件厚度有特殊要求的场合，使用所述BaTiO3智能涂层的元件成为可能。对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO3陶瓷涂层成为具有压电效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BaTiO3智能涂层的制备方法，其特征在于，包括：在一基底表面上形成BaTiO3陶瓷涂层；对所述BaTiO3陶瓷涂层进行极化处理，使所述BaTiO3陶瓷涂层具有压电效应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海斗，邢志国，徐滨士，卢晓亮，朱丽娜，周新远，康嘉杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵工程学院，
类型：发明
国别省市：