一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬陶瓷涂層材料技術領域，具體涉及一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層及其制作方法。
【背景技術】
[0002]近年來陶瓷涂層材料是受到廣泛關注的陶瓷材料，傳統(tǒng)的陶瓷材料具有較大的脆性，不利于陶瓷材料的進一步加工，也導致陶瓷材料在諸多領域的性能略顯不足。金屬陶瓷涂層是一種既有金屬良好的強韌性，又有陶瓷的耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)點的復合涂層。因此，金屬陶瓷涂層在航空、航天等許多領域中獲得重要的應用，諸如承受高速、高溫燃氣沖刷等復雜、惡劣工況條件的火箭發(fā)動機部件，通過涂覆金屬陶瓷涂層可獲得有效防護?，F(xiàn)有技術中制備的金屬陶瓷涂層在實際應用中存在功能單一成本高、韌性小、強度低、適涂性差等諸多缺陷，限制了金屬陶瓷涂層的使用范圍和應用領域，不利于企業(yè)節(jié)能綠色發(fā)展的目標的實現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就是提供一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層及其制作方法，以克服現(xiàn)有技術的不足。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層，其特征在于，由下列重量份的原料制成:納米二氧化鈰15-22、鎳粉45-52、氧化銅14-18、硼粉12-14、氧化鋇15-20、羧甲基纖維素
3-5、多孔淀粉2-4、硅藻土 24-34、六偏磷酸鈉4_6、椰子油5_7、豆油酸7_12、適量水。
[0005]所述的一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(I)將納米二氧化鈰于628-730°C高溫處理30-50分鐘，迅速經液氮冷卻至室溫，加入六偏磷酸鈉及適量水超聲波震蕩20-40分鐘噴霧干燥，加入豆油酸攪拌混勻，常溫下攪拌5_8h，烘干至恒重；
(2 )將氧化鋇加入到球磨機中，噴入霧狀的椰子油拌勻，加入多孔淀粉，在常溫下，進行球磨、混合、打散，制得改性氧化鋇；
(3)將改性氧化鋇、氧化銅經1510-1610°C高溫煅燒2-4小時，冷卻加入硅藻土研磨至200-300 目；
(4)將步驟(1)、(3)反應物料攪拌混勻，加入鎳粉、硼粉于1100-1200°C高溫煅燒3_6小時，冷卻至室溫，放入球磨機中加入其它剩余成分研磨1-2小時，加入適量水調制成料漿，涂覆在干燥后的樣品表面上，自然干燥24h，然后120°C干燥12h，最后1050°C燒制5min即可。
[0006]本發(fā)明有以下有益效果:本發(fā)明選用金屬鎳為金屬基，采用氧化銅、氧化鋇等難熔物作為陶瓷相制得的陶瓷涂層涂覆在基體金屬表面上，基體金屬中的合金元素會向界面處擴散，與涂層中的N1等物質發(fā)生:N1 + M - MO + Ni等界面反應，還原沉淀的活性鎳原子與基體金屬M形成Ni — M金屬鍵，從而提高了金屬陶瓷涂層與基體金屬的密著性，而稀土納米二氧化鈰由于活性高能加強其對吸附分子間的原子軌道交互作用，對這些反應起到了促進作用，能較快地建立密著，添加的硼粉與鎳粉結合可增強涂層的滲透性，本發(fā)明制備工藝簡單，所制備的涂層具有吸音隔熱、適涂性好、硬度高等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0007]所述的一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層，其特征在于，由下列重量份的原料制成:納米二氧化鈰18、鎳粉45、氧化銅14、硼粉12、氧化鋇17、羧甲基纖維素4、多孔淀粉3、硅藻土 33、六偏磷酸鈉5、椰子油6、豆油酸11、適量水。
[0008]制作方法包括以下步驟:
(1)將納米二氧化鈰于628-730°C高溫處理30-50分鐘，迅速經液氮冷卻至室溫，加入六偏磷酸鈉及適量水超聲波震蕩20-40分鐘噴霧干燥，加入豆油酸攪拌混勻，常溫下攪拌5_8h，烘干至恒重；
(2 )將氧化鋇加入到球磨機中，噴入霧狀的椰子油拌勻，加入多孔淀粉，在常溫下，進行球磨、混合、打散，制得改性氧化鋇；
(3)將改性氧化鋇、氧化銅經1510-1610°C高溫煅燒2-4小時，冷卻加入硅藻土研磨至200-300 目；
(4)將步驟(1)、(3)反應物料攪拌混勻，加入鎳粉、硼粉于1100-1200°C高溫煅燒3_6小時，冷卻至室溫，放入球磨機中加入其它剩余成分研磨1-2小時，加入適量水調制成料漿，涂覆在干燥后的樣品表面上，自然干燥24h，然后120°C干燥12h，最后1050°C燒制5min即可。
[0009]使用本發(fā)明生產的金屬鎳陶瓷涂層的技術參數指標如下:
(O涂覆性能佳、附著性好，涂層與基體金屬之間的結合力強不易脫落；
(2)抗冷熱循環(huán)(室溫-900°C)能力良好；
(3)軟化起始溫度提高了16.8°C ;
(4)吸聲系數最高值為0.438，隔音量為17dB。
【主權項】
1.一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層，其特征在于，由下列重量份的原料制成:納米二氧化鈰15-22、鎳粉45-52、氧化銅14-18、硼粉12-14、氧化鋇15-20、羧甲基纖維素3-5、多孔淀粉2-4、硅藻土 24-34、六偏磷酸鈉4_6、椰子油5_7、豆油酸7_12、適量水。2.根據權利要求1所述的一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (I)將納米二氧化鈰于628-730°C高溫處理30-50分鐘，迅速經液氮冷卻至室溫，加入六偏磷酸鈉及適量水超聲波震蕩20-40分鐘噴霧干燥，加入豆油酸攪拌混勻，常溫下攪拌5_8h，烘干至恒重； (2 )將氧化鋇加入到球磨機中，噴入霧狀的椰子油拌勻，加入多孔淀粉，在常溫下，進行球磨、混合、打散，制得改性氧化鋇； (3)將改性氧化鋇、氧化銅經1510-1610°C高溫煅燒2-4小時，冷卻加入硅藻土研磨至200-300 目； (4)將步驟(1)、(3)反應物料攪拌混勻，加入鎳粉、硼粉于1100-1200°C高溫煅燒3_6小時，冷卻至室溫，放入球磨機中加入其它剩余成分研磨1-2小時，加入適量水調制成料漿，涂覆在干燥后的樣品表面上，自然干燥24h，然后120°C干燥12h，最后1050°C燒制5min即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有吸音隔熱功能的金屬鎳陶瓷涂層，選用金屬鎳為金屬基，采用氧化銅、氧化鋇等難熔物作為陶瓷相制得的陶瓷涂層涂覆在基體金屬表面上，基體金屬中的合金元素會向界面處擴散，與涂層中的NiO等物質發(fā)生：NiO＋M→MO＋Ni等界面反應，還原沉淀的活性鎳原子與基體金屬M形成Ni－M金屬鍵，從而提高了金屬陶瓷涂層與基體金屬的密著性，而稀土納米二氧化鈰由于活性高能加強其對吸附分子間的原子軌道交互作用，對這些反應起到了促進作用，能較快地建立密著，添加的硼粉與鎳粉結合可增強涂層的滲透性，本發(fā)明制備工藝簡單，所制備的涂層具有吸音隔熱、適涂性好、硬度高等優(yōu)點。
【IPC分類】C22C30/02, C23C24/08, C22C32/00
【公開號】CN105088219
【申請?zhí)枴緾N201510453278
【發(fā)明人】邢寶山, 陳坤, 盧佩慶
【申請人】蚌埠凱盛工程技術有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月29日