[发明专利]一种碳化钨-聚氨酯复合耐磨防腐涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳化钨‑聚氨酯复合耐磨防腐涂层的制备方法，具体步骤如下：（1）工件表面预处理；（2）以铝基合金为喷涂基体，将碳化钨粉末利用等离子喷涂机喷涂在铝基合金表面；（3）在碳化钨涂层上涂刷粘接剂，停留7‑8小时，再喷涂聚氨酯弹性体材料，固化3‑5h。喷涂聚氨酯弹性体材料之后的涂层表面光洁度高，不仅可用于一般工件，而且可用于精密零部件的耐磨蚀处理，大大延长了零部件的使用寿命。聚氨酯弹性体材料由聚氨酯和聚酰胺固化剂制备成，聚酰胺固化剂的加入可大大缩短聚氨酯的凝固时间，由原来的7小时以上缩短到3‑5h，减少了在固化过程中进入杂质的含量，更好的确保了聚氨酯涂层的性质。

技术领域

本发明属于金属表面涂层制备技术领域，具体涉及一种碳化钨-聚氨酯复合耐磨防腐涂层及其制备方法。

背景技术

当前的工业生产中由于设备本身的自重等问题，对能源造成了严重浪费，工业已向设备轻量化发展，铝基合金以其密度低，价格相对便宜等优势大量应用于工业的各个领域，在航空航天等领域也具有十分良好的应用前景。但其本身存在一定的缺陷，例如硬度差，耐磨性差，抗冲击性差等。而磨损、腐蚀问题普遍存在于工业生产的各个领域，一旦材料的表面产生磨损等破坏现象，材料的性能就会急剧下降，使用寿命受到严重影响，增加保养维修费用，造成经济损失。而如何解决这些问题成为铝基合金广泛应用的关键，现有技术存在涂层与铝基合金的结合度不高，无法同时提高铝基合金耐磨性、防腐性和抗冲击性的问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种碳化钨-聚氨酯复合耐磨防腐涂层及其制备方法，不仅可以使得铝基合金与涂层很好的结合，同时还可以大大提高铝基合金耐磨性、防腐性和抗冲击性，延长了使用寿命。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种碳化钨-聚氨酯复合耐磨防腐涂层的制备方法，具体步骤如下：

（1）工件表面预处理；

（2）以铝基合金为喷涂基体，将碳化钨粉末利用等离子喷涂机喷涂在铝基合金表面；

（3）在碳化钨涂层上涂刷粘接剂，停留7-8小时，再喷涂聚氨酯弹性体材料，固化3-5h。

步骤（1）具体为：喷砂粗化处理。

步骤（2）中等离子喷涂机喷涂工艺参数为：喷涂距离75-95mm，氩气流量25-40L/min，送粉率55-60g/min，氢气流量6-8L/min，喷涂角度为65°-90°。

步骤（3）中粘接剂为NR-9600。

步骤（3）中聚氨酯弹性体材料厚度为1-2mm，硬度为邵氏硬度80HA。

步骤（3）中聚氨酯弹性体材料由聚氨酯和聚酰胺固化剂组成，聚酰胺固化剂的体积分数为聚氨酯体积的4-7%。

所述聚酰胺固化剂为聚酰胺固化剂650。

如上述的碳化钨-聚氨酯复合耐磨防腐涂层的制备方法制备的碳化钨-聚氨酯复合耐磨防腐涂层。

相对于现有技术，本发明采用等离子喷涂设备，以铝基合金为喷涂对象，在大气条件下，使用氩气作为保护气体，使用具有高强度、高耐磨性的硬质合金碳化钨（WC）作为等离子喷涂材料，喷涂在铝基合金表面，形成了一层与基体结合度高的冶金结合的合金层。与现有技术相比较，普通氧化物陶瓷和金属混合物涂层显微硬度650HV，而碳化钨涂层显微硬度可达1100HV以上。使用大气喷涂结合强度为220MP，而在惰性气体保护气氛下等离子喷涂结合强度可达320MP。使用等离子喷涂碳化钨涂层表面光洁度为▽3-▽5，在碳化钨涂层上再喷涂聚氨酯涂层，表面光洁度可达▽7，同时由于聚氨酯涂层是弹性体涂层，相较于硬质涂层，其抗冲击能力提高。