一種鋁合金塗層的製作方法
2023-07-21 12:02:26
本發明屬於金屬塗層材料技術領域，特別涉及一種鋁合金塗層。
背景技術：
塗層是指附著在某一基體材料上起某種特殊作用，且與基體材料具有一定結合強度的薄層材料。它可以克服基體材料的某種缺陷，改善其表面特性，如光學特性、電學特性、耐侵蝕及腐蝕、耐磨損性和提高機械強度等，它屬於一種有支撐體的薄膜。
鋁及鋁合金是有色金屬中應用最廣泛的材料之一，鋁合金具有密度小、易加工、熱膨脹係數低、熱導率高、比剛度和比強度高等諸多優異性能。 在日常生產和生活以及航空、汽車、高鐵、發動機活塞、光學儀器、飛彈鑲嵌結構等領域取得了廣泛應用。
但隨著工業生產的進一步發展，對鋁合金的表面性能提出了更高的要求，耐磨性、耐腐蝕性和抗氧化性顯得尤為重要。
技術實現要素：
本發明的目的在於：針對上述存在的不足，本發明提供了一種鋁合金塗層，在鋁合金基體表面上塗覆一層結合牢固的塗層，能有效增強金屬基體的耐磨性能，同時可以替代傳統的電鍍金屬工藝，成本低且安全環保。
本發明採用的技術方案為：
一種鋁合金塗層，按重量份計，由以下成分組成：環氧樹脂30-50份，固化劑5-11份、增韌劑4-8份、碳化鈦3-6份、焦寶石5-8份，堇青石6-12份，鋁酸鹽水泥1-5份，矽灰4-6份、稀土氧化物5-10份，有機矽化合物30-40份。
優選的，一種鋁合金塗層，按重量份計，由以下成分組成：環氧樹脂35份、固化劑10份、增韌劑6份、碳化鈦5份、焦寶石7份，堇青石8份、鋁酸鹽水泥4份、矽灰5份、稀土氧化物8份、有機矽化合物36份
優選的：所述有機矽化合物的分子中含有至少一個Si-OR單元，R選自烷基。
優選的：所述有機矽化合物選自烷氧基矽烷，所述烷氧基矽烷包括十二烷基三甲氧基矽烷、巰基丙基三甲氧基矽烷、環氧丙氧基三甲氧基矽烷、十八烷基三甲氧基矽烷、十二烷基三乙氧基矽烷、十八烷基三乙氧基矽烷中的任一種或者兩種以上的組合。
優選的：所述固化劑為聚醯胺。
優選的：所述增韌劑為液態橡膠。
優選的：所述稀土氧化物為氧化鐠或氧化釔。
優選的：一種鋁合金塗層的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按重量份配比稱量環氧樹脂、固化劑、增韌劑、碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰、稀土氧化物、有機矽化合物；；
（2）、將碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰和稀土氧化物混合一起，混合均勻後放入高溫爐進行煅燒；
（3）、煅燒之後，待冷卻至室溫，取出，放入研磨機進行研磨，至粉料的平均粒徑為 0.2-3um；
（4）、將環氧樹脂和有機矽化合物加入到上述的粉料中，放入水粉混合機中進行混合，混合至均勻，取出，加入固化劑和增韌劑，攪拌均勻，可得耐高溫塗層材料。
優選的：所述步驟（2）中煅燒的溫度為600-900℃。
優選的：所述步驟（2）中煅燒的時間為2-4h。
本發明的有益效果為：本發明提供了一種鋁合金塗層，以有機矽化合物、碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰和稀土氧化物作為主要原料，有機矽化合物水解能得到耐高溫、絕緣的物質，以環氧樹脂為粘結劑，將原料粉碎，煅燒，形成耐磨，耐高溫的材料，有機矽化合物這類聚合物耐高溫和低溫，防水，防潮，對化學藥品穩定，並有優良的介電性能，增韌劑液態橡膠，液體液體橡膠和配合劑摻合後仍處於液體狀態，能增加鋁合金的韌性在加工操作方面十分方便，採用這種塗層替代了傳統的電鍍金屬工藝，相對於傳統其製備工藝簡單，成本低且安全環保。
具體實施方式
為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點，而不是對本發明權利要求的限制。
實施例1
一種鋁合金塗層，按重量份計，由以下成分組成：環氧樹脂30份，固化劑10份、增韌劑8份、碳化鈦3份、焦寶石7份，堇青石12份、鋁酸鹽水泥1份，矽灰5份、稀土氧化物10份、有機矽化合物30份。
所述有機矽化合物的分子中含有一個Si-OR單元，R選自烷基。
所述有機矽化合物選自烷氧基矽烷，所述烷氧基矽烷為十二烷基三甲氧基矽烷、巰基丙基三甲氧基矽烷。
所述固化劑為聚醯胺。
所述增韌劑為液態橡膠。
所述稀土氧化物為氧化鐠。
一種鋁合金塗層的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按重量份配比稱量環氧樹脂、聚醯胺、液態橡膠、碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰、氧化鐠、有機矽化合物；
（2）、將碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰和氧化鐠混合一起，混合均勻後放入高溫爐進行煅燒；
（3）、煅燒之後，待冷卻至室溫，取出，放入研磨機進行研磨，至粉料的平均粒徑為 0.2um；
（4）、將環氧樹脂和有機矽化合物加入到上述的粉料中，放入水粉混合機中進行混合，混合至均勻，取出，加入聚醯胺和液體橡膠，攪拌均勻，可得耐高溫塗層材料。
所述步驟（2）中煅燒的溫度為900℃。
所述步驟（2）中煅燒的時間為3h。
實施例2
一種鋁合金塗層，按重量份計，由以下成分組成：環氧樹脂40份，固化劑5份、增韌劑6份、碳化鈦4份、焦寶石5份，堇青石9份、鋁酸鹽水泥3份，矽灰4份、稀土氧化物8份、有機矽化合物36份。
所述有機矽化合物的分子中含有三個Si-OR單元，R選自烷基。
所述有機矽化合物選自烷氧基矽烷，所述烷氧基矽烷為十八烷基三乙氧基矽烷。
所述固化劑為聚醯胺。
所述增韌劑為液態橡膠。
所述稀土氧化物為氧化釔。
一種鋁合金塗層的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按重量份配比稱量環氧樹脂、聚醯胺、液態橡膠、碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰、氧化釔、有機矽化合物；
（2）、將碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰和氧化釔混合一起，混合均勻後放入高溫爐進行煅燒；
（3）、煅燒之後，待冷卻至室溫，取出，放入研磨機進行研磨，至粉料的平均粒徑為 2um；
（4）、將環氧樹脂和有機矽化合物加入到上述的粉料中，放入水粉混合機中進行混合，混合至均勻，取出，加入聚醯胺和液體橡膠，攪拌均勻，可得耐高溫塗層材料。
所述步驟（2）中煅燒的溫度為800℃。
所述步驟（2）中煅燒的時間為2h。
實施例3
一種鋁合金塗層，按重量份計，由以下成分組成：環氧樹脂30份，固化劑10份、增韌劑8份、碳化鈦3份、焦寶石7份，堇青石12份、鋁酸鹽水泥1份，矽灰5份、稀土氧化物10份、有機矽化合物30份。
所述有機矽化合物的分子中含有一個Si-OR單元，R選自烷基。
所述有機矽化合物選自烷氧基矽烷，所述烷氧基矽烷為環氧丙氧基三甲氧基矽烷、十八烷基三甲氧基矽烷、十二烷基三乙氧基矽烷。
所述固化劑為聚醯胺。
所述增韌劑為液態橡膠。
所述稀土氧化物為氧化鐠。
一種鋁合金塗層的製備方法，包括以下步驟：
（1）、按重量份配比稱量環氧樹脂、聚醯胺、液態橡膠、碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰、氧化鐠、有機矽化合物；
（2）、將碳化鈦、焦寶石、堇青石、鋁酸鹽水泥、矽灰和氧化鐠混合一起，混合均勻後放入高溫爐進行煅燒；
（3）、煅燒之後，待冷卻至室溫，取出，放入研磨機進行研磨，至粉料的平均粒徑為 3um；
（4）、將環氧樹脂和有機矽化合物加入到上述的粉料中，放入水粉混合機中進行混合，混合至均勻，取出，加入聚醯胺和液體橡膠，攪拌均勻，可得耐高溫塗層材料。
所述步驟（2）中煅燒的溫度為600℃。
所述步驟（2）中煅燒的時間為4h。
為了能更好的說明本發明，以普通的鋁合金塗層作為對照組，與本發明中的實施例1，實施例2，實施例3做對比，得到以下數據：
從上述的表格數據可以看出，實施例1-3的耐磨性明顯比對照組較好，耐高溫性、附著力，抗衝擊性也比對照組要好很多。