[发明专利]一种适用于高磨损汽车部件的纳米涂层涂布工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料表面工程技术领域，具体涉及一种适用于高磨损汽车部件的纳米涂层涂布工艺。

背景技术

汽车零件工业生产中，许多部件应用于高速条件下，如应用极广泛的轴、辊、制动盘等。较高的摩擦速度会导致零部件严重磨损，降低生产效率。

纳米级结构材料简称为纳米材料，是指其结构单元的尺寸介于1纳米-100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

为了提高金属材料的多方面性能，纳米材料逐渐的被应用到涂层制备中，除了纳米材料的选择之外，涂布的方法也决定了涂层对于被保护金属材料的综合作用，对涂层组织、性能的影响是极为重要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种适用于高磨损汽车部件的纳米涂层涂布工艺，利用等离子喷涂技术，控制工艺参数，将纳米陶瓷团聚体粉末涂布至汽车金属部件上，可提高热障涂层的性能和使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用于高磨损汽车部件的纳米涂层涂布工艺，包括以下步骤：

（1）将待处理汽车部件表面进行净化处理，在振动清洗机中添加清洗剂，沒过部件，振荡清洗20-30分钟，清洗后吹干表面水分，使用复合溶剂喷涂金属表面，所述复合溶剂按照质量百分比计由以下成分组成：油酸占30-40%、蓖麻油占20-25%、辛酸占15-20%、剩余为丁基苯甲酸，溶剂在表面停留20-30秒后，使用干布擦拭，置于60-70℃烘箱中烘制40-50分钟；

（2）将烘干后的部件在射吸示喷砂机上进行喷砂粗化，喷砂气压为0.5-0.7MPa，喷砂后在等离子体焰下预热至金属部件表面温度达到130-150℃，预热好的汽车部件固定在专用夹具上，将纳米陶瓷团聚体粉末装入喷涂枪中，使用氩气作为等离子喷涂主气，氢气为等离子喷涂辅气，调试好喷涂系统，设定电压为50-55V、电流为520-550A；

（3）喷涂前，调整等离子喷涂主气和辅气的流量，直到主气流量为45-48L/min，次气流量为2.3-2.5L/min，开始进行喷涂，送粉速度为28-32g/min，喷涂距离为80-110mm，喷涂速度为30-35mm/s，喷涂厚度为150-200um，喷涂后以100-120℃/s的速度降温。

作为对上述方案的进一步改进，步骤（1）中所述的清洗剂按照重量份计由以下成分制成：二乙二醇单油酸酯25-28份、十二烷基硫酸钠钠20-24份、硼酸钠18-20份、水解聚马来酸酐14-16份、松油12-14份、异丙酮10-12份、亚硒酸钠7-9份、氢氧化钠2-3份、氧化铝粉1.5-2.5份、EDTA0.5-0.8份、水180-200份。

作为对上述方案的进一步改进，步骤（2）中所述的纳米陶瓷团聚体粉末按照质量百分比计由以下成分组成：MgO-La₂O₃-TiO₂系纳米陶瓷占35-45%、ZrO₂-8%Y₂O₃系纳米陶瓷占25-35%、SiO2纳米微粉占5-10%、剩余为Al₂O₃纳米微粉，将上述成分在混料机中混合15-20小时即可得到所述的纳米陶瓷团聚体粉末。

本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决在高速运转下，较高的摩擦速度会导致汽车零部件严重磨损，降低生产效率的问题，本发明提供了一种适用于高磨损汽车部件的纳米涂层涂布工艺，利用等离子喷涂技术，控制工艺参数，将纳米陶瓷团聚体粉末涂布至汽车金属部件上，可提高热障涂层的性能和使用寿命，包括以下步骤：（1）对金属部件表面预处理，提高涂层的结合强度和表面喷涂层的质量；（2）喷砂粗化后可以加大涂层与基体间的结合面积，降低涂层残余应力，使涂层易于形成交叠连锁状，喷涂前进行基体预热，能消除基体与涂层因热膨胀系数差异而产生应力；（3）设置最佳的喷涂工艺条件，使涂层达到最好的力学和表面性能，包括涂层的结合强度、涂层的隔热性能、抗热冲击性能、高温抗氧化性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种适用于高磨损汽车部件的纳米涂层涂布工艺，包括以下步骤：