本發(fā)明涉及金屬表面處理技術領域,具體為一種金屬耐磨損且抗腐蝕的復合涂層。
背景技術:
全球每年因腐蝕造成的金屬損失量高達全年金屬產(chǎn)量的百分之三十左右,造成的巨大經(jīng)濟損失比火災、風災和地震造成的損失總和還要多,因此目前國際上研究腐蝕問題的重點對象是金屬材料。
為了保護承受摩擦的構件免于磨損,特別是汽車剎車鉗等這種高磨損部件,現(xiàn)技術一般通過采用涂層方式,特別是在沒有潤滑狀態(tài)下有相對運動的材料中,借助于防磨損與防腐蝕層的應用越來越重要。
現(xiàn)有各種方法有針對性地改善摩擦特性,但這些方法無法實現(xiàn)更好的耐腐蝕效果,而依現(xiàn)有技術提供的防腐蝕層又不具有足夠的摩擦特性如耐磨損度。現(xiàn)公知的防磨損采用PVD(物理氣相沉積)來涂覆,該方法的耐磨損效果良好但抗腐蝕性能不足,為了防腐蝕,公知的技術是以電鍍或化學或自催化方式來涂保護層,但該保護層的耐磨損性能很低。
為了解決即防腐蝕又耐磨損的保護方式,現(xiàn)有技術提出了復合層理論,即先在構件底層上涂覆防腐蝕層后再涂覆PVD層,或是先在構件底層上先涂覆PVD層然后再涂覆防腐蝕層,這種復合層方式雖然在某些方面能夠同時解決耐磨損和抗腐蝕問題,但若抗腐蝕層在上則無法解決耐磨損問題,若耐磨損層在上則當出現(xiàn)運動傷害時,反而會加速構件的腐蝕。所以,我們提出了一種金屬耐磨損且抗腐蝕的復合涂層。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬耐磨損且抗腐蝕的復合涂層,以解決上述背景技術中提出的為了解決即防腐蝕又耐磨損的保護方式,現(xiàn)有技術提出了復合層理論,即先在構件底層上涂覆防腐蝕層后再涂覆PVD層,或是先在構件底層上先涂覆PVD層然后再涂覆防腐蝕層,這種復合層方式雖然在某些方面能夠同時解決耐磨損和抗腐蝕問題,但若抗腐蝕層在上則無法解決耐磨損問題,若耐磨損層在上則當出現(xiàn)運動傷害時,反而會加速構件的腐蝕的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:一種金屬耐磨損且抗腐蝕的復合涂層,包括金屬底層,所述金屬底層的外壁設置有PVD涂層,所述PVD涂層的外壁設置有防腐蝕涂層,所述防腐蝕涂層的外壁設置有耐磨陶瓷涂料層。
優(yōu)選的,所述PVD涂層是將耐磨性和耐腐性微粒采用真空蒸發(fā)、濺射或離子鍍的方法噴涂金屬底層上形成的。
優(yōu)選的,所述PVD涂層上具有孔隙,所述防腐蝕涂層伸入到PVD涂層上的孔隙之中并同金屬底層相接觸。
優(yōu)選的,所述防腐蝕涂層為具有電鍍的、化學的或自催化的涂層。
優(yōu)選的,所述防腐蝕涂層既具有共價化合物屬性,又具有離子化合物或金屬化合物屬性。
優(yōu)選的,所述耐磨陶瓷涂料層是采用耐酸和耐堿的人工合成原料經(jīng)嚴格的工藝配比和先進的無機聚合技術制成的一種粉狀陶瓷材料。
優(yōu)選的,所述耐磨陶瓷涂料層采用物理氣相沉積的方法鍍于防腐蝕涂層的外壁上。
優(yōu)選的,該復合涂層的制造方法如下:
S1:提供由金屬材料制成的金屬底層;
S2:將PVD涂層涂覆到所述金屬底層的外壁上;
S3:將電鍍的、化學的或自催化的防腐蝕涂層涂覆到所述PVD涂層的外壁上;
S4:再將耐磨陶瓷涂料層采用物理氣相沉積的方法鍍于防腐蝕層的外壁上。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明PVD涂層對金屬底層起到很好的保護作用,起到一定的耐磨和抗腐蝕性能,防腐蝕涂層伸入到PVD涂層上的孔隙之中并同金屬底層相接觸,增加了結構的緊密性,充分發(fā)揮了防腐蝕涂層的防腐蝕性能,耐磨陶瓷涂料層為無機非金屬材料不污染環(huán)境,具有優(yōu)良的韌性、抗震性、極高的機械強度和剛度,能夠充分的保護內(nèi)部結構,具有優(yōu)良的耐磨性能,該發(fā)明具有在保證耐磨損性能的同時,提供了抗腐蝕性能,并且防腐蝕涂層不直接面對摩擦層,提高了耐腐蝕性,具有優(yōu)良的耐磨損性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結構示意圖。
圖中:1金屬底層、2PVD涂層、3防腐蝕涂層、4耐磨陶瓷涂料層。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1,本發(fā)明提供一種技術方案:一種金屬耐磨損且抗腐蝕的復合涂層,包括金屬底層1,所述金屬底層1的外壁設置有PVD涂層2,所述PVD涂層2的外壁設置有防腐蝕涂層3,所述防腐蝕涂層3的外壁設置有耐磨陶瓷涂料層4。
其中,所述PVD涂層2是將耐磨性和耐腐性微粒采用真空蒸發(fā)、濺射或離子鍍的方法噴涂金屬底層1上形成的,具有一定的耐磨耐腐蝕性能,對金屬底層1起到保護作用,所述PVD涂層2上具有孔隙,所述防腐蝕涂層3伸入到PVD涂層2上的孔隙之中并同金屬底層1相接觸,能夠使各結構充分接觸,增加結構之間連接的緊密性,充分發(fā)揮各結構的優(yōu)良性能,所述防腐蝕涂層3為具有電鍍的、化學的或自催化的涂層,能夠充分發(fā)揮防腐蝕涂層3的防腐蝕特性,所述防腐蝕涂層3既具有共價化合物屬性,又具有離子化合物或金屬化合物屬性,所述耐磨陶瓷涂料層4是采用耐酸和耐堿的人工合成原料經(jīng)嚴格的工藝配比和先進的無機聚合技術制成的一種粉狀陶瓷材料,具有優(yōu)良的耐磨損性能,所述耐磨陶瓷涂料層4采用物理氣相沉積的方法鍍于防腐蝕涂層3的外壁上,能夠使結構緊湊,充分發(fā)揮耐磨陶瓷涂料的耐磨損性能。
該復合涂層的制造方法如下:
S1:提供由金屬材料制成的金屬底層1;
S2:將PVD涂層2涂覆到所述金屬底層1的外壁上;
S3:將電鍍的、化學的或自催化的防腐蝕涂層3涂覆到所述PVD涂層2的外壁上;
S4:再將耐磨陶瓷涂料層4采用物理氣相沉積的方法鍍于防腐蝕層3的外壁上。
工作原理:PVD涂層2對金屬底層1起到很好的保護作用,起到一定的耐磨和抗腐蝕性能,防腐蝕涂層3伸入到PVD涂層2上的孔隙之中并同金屬底層1相接觸,增加了結構的緊密性,充分發(fā)揮了防腐蝕涂層3的防腐蝕性能,耐磨陶瓷涂料層4為無機非金屬材料不污染環(huán)境,具有優(yōu)良的韌性、抗震性、極高的機械強度和剛度,能夠充分的保護內(nèi)部結構,具有優(yōu)良的耐磨性能,該發(fā)明具有在保證耐磨損性能的同時,提供了抗腐蝕性能,并且防腐蝕涂層3不直接面對摩擦層,提高了耐腐蝕性,具有優(yōu)良的耐磨損性能。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,對于本領域的普通技術人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。