[发明专利]喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层及其制备方法

权利要求书

1.喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层，该复合绝缘涂层喷涂于环状滚动轴承内套圈的内圆周表面和外套圈的外圆周表面，其特征在于：所述的复合绝缘涂层包括从内到外依次附着于滚动轴承表面的金属过渡层、陶瓷绝缘层和高分子封闭层，其中，金属过渡层的厚度为0.1-0.2mm，该金属过渡层由75wt%的Ni、15wt%的Cr、5wt%的Al和5wt%的Y组构成的合金喷涂而成，陶瓷绝缘层的厚度为0.2-1mm，该陶瓷绝缘层由95-99.5wt%的γ-Al₂O₃和0.5-5wt%的CeO₂组构成的混配粉末喷涂而成，高分子封闭层的厚度不超过0.05mm，该高分子封闭层的原料为呋喃树脂和磺酸类固化剂。

2.根据权利要求1所述的喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层，其特征在于：所述的金属过渡层、陶瓷绝缘层和高分子封闭层分别通过高速电弧喷涂、大气等离子喷涂和空气雾化喷涂的方式附着于滚动轴承的表面。

3.根据权利要求1所述的喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层，其特征在于：所述金属过渡层在喷涂时选用的原料为直径为1.6mm或2.0mm的NiCrAlY金属线材。

4.根据权利要求1所述的喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层，其特征在于：所述的混配粉末中γ-Al₂O₃和CeO₂的纯度均不低于99.95%。

5.根据权利要求1所述的喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层，其特征在于：所述高分子封闭层的原料中呋喃树脂和磺酸类固化剂之间的体积比为3:1。

6.根据权利要求1所述的喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、采用水基碱性清洗剂，于70-90℃℃条件下，对滚动轴承的轴承套圈进行浸渍处理，待轴承套圈表面完成脱脂后，将其转置于80-120℃的干燥箱内进行烘干处理，制得表面洁净的轴承套圈，备用；

步骤二、采用两端带有金属端盖的夹具对轴承套圈的非喷涂区域进行遮蔽保护，之后，对轴承套圈的待喷涂区域进行喷砂处理，得到局部表面粗化的轴承套圈，备用；

步骤三、采用高速电弧喷涂机，以NiCrAlY金属线材为原料，对步骤二中已完成局部表面粗化的轴承套圈进行待喷涂区域的高速电弧喷涂处理，制得厚度为0.1-0.2mm的金属过渡层；

步骤四、按照重量百分比，分别称取95-99.5wt%的γ-Al₂O₃和0.5-5wt%的CeO₂进行混合，制得混配粉末，采用大气等离子喷涂机，以制得的混配粉末为原料，在步骤三金属过渡层的表面进行大气等离子喷涂，使金属过渡层的表面形成厚度为0.2-1mm的陶瓷绝缘层；

步骤五、分别取呋喃树脂和磺酸类固化剂进行混合，制成封孔剂，采用雾化喷涂机，以制得的封孔剂为原料，在步骤四陶瓷绝缘层的表面进行空气雾化喷涂，使陶瓷绝缘层的表面固化形成高分子封闭层；

步骤六、采用外圆磨床对步骤五固化形成的高分子封闭层进行表面外圆研磨，使高分子封闭层的厚度不超过0.05mm；

步骤七、采用超声波清洗机对步骤六制备完成的轴承套圈进行表面清洗，之后，转置于80-120℃的干燥箱内进行烘干处理，制得干燥的轴承套圈，备用；

步骤八、采用超声波探伤仪对步骤七制得的轴承套圈进行表面复合绝缘涂层的探伤检查，以确保其无界面开裂、内部层状裂纹和未封闭空洞缺陷；

步骤九、按照轴承装配标准程序，对步骤八完成探伤检查的轴承套圈进行配件装配，并对制得的成品轴承依次进行质量检验和包装处理，即得成品电机绝缘轴承。

7.根据权利要求6所述的喷涂于滚动轴承表面的高性能复合绝缘涂层的制备方法，其特征在于，在步骤一中，所述水基碱性清洗剂的配方为：偏硅酸钠20-30g/L，乳化剂OP-1010 ml/L，去离子水1L。