一種汽車剎車盤的防腐處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬剎車盤防腐處理工藝，具體涉及到一種在汽車剎車盤上涂覆納米石墨稀的防腐處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]剎車盤是汽車制動系統(tǒng)中的關(guān)鍵零件，同輪轂裝配在一起，通過與制動襯片進行干摩擦，產(chǎn)生巨大的摩擦力，降低車輪轉(zhuǎn)速從而減速制動。在高速行駛時，汽車從時速lOOkm/h開始剎車，到完全停下來僅需要十幾秒甚至更短，剎車盤承受著巨大的的磨損，以及磨損中產(chǎn)生的熱能(溫度高達300°C)。剎車盤的材質(zhì)多由高碳量的灰鑄鐵構(gòu)成，存在很多鑄造砂眼、孔隙等缺陷，表面粗糙，防腐難度大。制動盤工作環(huán)境惡劣，直接和泥水接觸，行駛中有碎石沖擊，制動時需耐局部高溫，經(jīng)常出現(xiàn)大面積銹蝕。
[0003]納米石墨烯涂料是一種國產(chǎn)新型環(huán)保水性無鉻鋅鋁涂料，在無鉻鋅鋁涂料體系中加入納米級的片狀石墨烯，將體系中的鋅鋁片完全包覆，起到有效的屏蔽作用而限制腐蝕介質(zhì)的侵入，并且有序分散的石墨烯微片松弛了涂層在固化成型或使用過程中溫差變化時所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，避免殘余應(yīng)力的破壞腐蝕失效，從而進一步提高耐腐蝕性能，并同時提高涂層的耐磨性，顯著減小摩擦系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有表面處理技術(shù)中存在的剎車盤易銹蝕、磨損大等問題，本發(fā)明提供了一種在汽車剎車盤上涂覆納米石墨稀的防腐制造方法。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案包括如下步驟:
[0006]步驟I)剎車盤預(yù)處理:將剎車盤進行脫脂、浸蝕、超聲波清洗、磷化；
[0007]步驟2)噴涂石墨烯涂料:調(diào)配石墨烯涂料，然后均勻噴涂在預(yù)處理后的剎車盤上，180°C預(yù)烘5min?30min，340°C?420°C燒結(jié)固化0.5h，冷卻至室溫，并將石墨稀涂層總厚度控制在5 μ m?25 μ m。
[0008]具體的，步驟I)所述的脫脂為:采用有機溶劑或市售乳液脫脂劑浸泡剎車盤以去除表面油污，時間為15min?30min，然后超聲波處理1min?15min。
[0009]優(yōu)選的，所述的有機溶劑為乙醇、丙酮或三氯乙烯。
[0010]具體的，步驟I)所述的浸蝕為:采用100?150g/L鹽酸、120?200g/L硫酸或市售酸洗劑去除剎車盤表面氧化皮。
[0011]具體的，步驟I)所述的清洗為:用純水通過超聲波處理去除剎車盤表面掛灰，時間為 5min ?1min。
[0012]具體的，步驟I)所述的磷化為:將剎車盤浸入磷化劑中，30°C?50°C處理15min?30min，使其表面生成一層磷化膜。
[0013]具體的，步驟2)所述的調(diào)配石墨烯涂料操作如下:石墨烯涂料分為A、B組分，A組分包括石墨烯0.001%?20%、鋅粉15%?30%、鋁粉2%?10%、溶劑15%?45%、助劑0.1 %?5 %與填料0.1 %?5 %，B組分包括硅樹脂2 %?20 %、水與溶劑35 %?85 %、助劑0.1%?5%;使用前將A組分攪勻至無沉淀，將A、B組分按質(zhì)量比1:1比例混合，中低速攪拌5h?12h ;后用80目不銹鋼篩網(wǎng)或紗布過濾；混合后的石墨烯涂料的成分和重量百分比為:石墨烯0.0005%?10%、鋅粉7.5%?15%、鋁粉1%?5%、硅樹脂1%?10%、水與溶劑25%?65%、助劑0.1%?5%與填料0.05%?2.5%。
[0014]優(yōu)選的，步驟2)中石墨稀涂層總厚度控制在10 μπι?15 μπι。
[0015]優(yōu)選的，步驟2)中180°C預(yù)烘30min。
[0016]優(yōu)選的，步驟2)中360 °C燒結(jié)固化0.5h。
[0017]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的核心包括汽車剎車盤前處理方法和石墨烯涂料涂裝方法。所得到的剎車盤的最終外表面具有一層防銹抗腐蝕效果顯著的納米石墨烯涂層。該涂層極薄，具有抗腐蝕性(耐中性鹽霧試驗NSS ^ 240h)、無氫脆、高滲透性、耐熱性強、耐候性優(yōu)異和化學(xué)穩(wěn)定性強等，大大增強了剎車盤的防銹和抗磨等性能，延長了剎車盤的使用壽命，有效降低了剎車盤的使用風(fēng)險性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本專利技術(shù)實施例中的結(jié)構(gòu)示意簡圖。在小圓立面1、上制動面2和大圓立面3以及反面都覆蓋有一層前處理膜和一層納米石墨烯防銹涂層。
【具體實施方式】
[0019]實施例中涉及到的納米石墨烯涂料購于寧波墨西科技有限公司，型號:GC_04。以下結(jié)合具體實施例，對本專利作進一步的解釋:
[0020]實施例1
[0021]A.首先將汽車剎車盤進行清洗及磷化處理。具體包括:將剎車盤浸在丙酮溶劑中，持續(xù)20min，去除表面油污。然后把剎車盤浸入盛有丙酮的超聲波池中，超聲處理lOmin，去除內(nèi)部油污。接著把剎車盤浸入稀硫酸池中，涮洗5min。再把工件在純水池中通過超聲處理浸洗5min。再把工件浸入溫度保持在40°C ±2°C的市售磷化液中，涮洗20min。200 °C吹干工件。
[0022]B.接著使用石墨烯涂料噴涂前處理合格的剎車盤。步驟如下:將石墨烯涂料的A、B組分按1:1(質(zhì)量比)比例混合，中速攪拌5h。用80目紗布過濾，經(jīng)檢測合格后，使用自動噴涂線把石墨稀涂料均勾地噴涂在前處理合格的剎車盤上，流平5min。
[0023]C.烘烤固化并測試剎車盤。內(nèi)容:把噴涂及流平后的剎車盤放入網(wǎng)帶爐自動烘烤線。采用如下工藝燒結(jié)成型:預(yù)烘:180°C X0.5h ;高溫?zé)Y(jié)固化:360°C X0.5h ;空冷。
[0024]D.將降到室溫的剎車盤使用同樣工藝，繼續(xù)用石墨烯涂料進行第2次噴涂并進行燒結(jié)固化處理。
[0025]E.待剎車盤降到室溫后，測試納米石墨稀防銹涂層厚度為14 μ m，使用HW-90鹽霧箱按照QC/T 484標準做耐標準中性鹽霧測試，測試時間達280h。
[0026]實施例2
[0027]A.首先將汽車剎車盤進行清洗及磷化處理。具體包括:將剎車盤浸在三氯乙烯溶劑中，持續(xù)20min.，去除表面油污。然后把剎車盤浸入盛有三氯乙烯的超聲波池中，超聲處理lOmin，去除內(nèi)部油污。接著把剎車盤浸入市售酸洗池中，涮洗5min。再把工件在純水池中通過超聲處理浸洗5min。再把工件浸入溫度保持在40°C ±2°C的市售磷化液中，涮洗20min。200 °C吹干工件。
[0028]B.接著使用石墨烯涂料噴涂前處理合格的剎車盤。步驟如下:將石墨烯涂料的A、B組分按1:1(質(zhì)量比)比例混合，慢速攪拌12h。用80目不銹鋼篩網(wǎng)過濾，經(jīng)檢測合格后，使用自動噴涂線把石墨烯涂料均勻地噴涂在前處理合格的剎車盤上，流平5min。
[0029]C.烘烤固化并測試剎車盤。內(nèi)容:把噴涂及流平后的剎車盤放入網(wǎng)帶爐自動烘烤線。采用如下工藝燒結(jié)成型:預(yù)烘:180°C X0.5h ;高溫?zé)Y(jié)固化:360°C X0.5h ;空冷。
[0030]D.將降到室溫的剎車盤使用同樣工藝，繼續(xù)用石墨烯涂料進行第2次噴涂并進行燒結(jié)固化處理。
[0031]E.待剎車盤降到室溫后，測試納米石墨烯防銹涂層厚度為16 μ m，使用HW-90鹽霧箱按照QC/T 484標準做耐標準中性鹽霧測試，測試時間達400h。
[0032]以上所述的實施例只是本專利的一種較佳方案，并非對本專利作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項】
1.一種汽車剎車盤的防腐處理方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟I)剎車盤預(yù)處理:將剎車盤進行脫脂、浸蝕、超聲波清洗、磷化； 步驟2)噴涂石墨烯涂料:調(diào)配石墨烯涂料，然后均勻噴涂在預(yù)處理后的剎車盤上，.180°C預(yù)烘5min?30min，340°C?420°C燒結(jié)固化0.5h，冷卻至室溫，并將石墨烯涂層總厚度控制在5 μ m?25 μ m。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)所述的脫脂為:采用有機溶劑或市售乳液脫脂劑浸泡以去除剎車盤表面油污，時間為15min?30min，然后超聲波處理1min ?15min。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的有機溶劑為乙醇、丙酮或三氯乙烯。
4.如權(quán)利要求1?3任一項所述的方法，其特征在于，步驟I)所述的浸蝕為:采用100?150g/L鹽酸、120?200g/L硫酸或市售酸洗劑去除剎車盤表面氧化皮。
5.如權(quán)利要求1?4任一項所述的方法，其特征在于，步驟I)所述的超聲波清洗為:用純水通過超聲波處理去除剎車盤表面掛灰，時間為5min?lOmin。
6.如權(quán)利要求1?5任一項所述的方法，其特征在于，步驟I)所述的磷化為:將剎車盤浸入磷化劑中，30 °C?50°C處理15min?30min，使其表面生成一層磷化膜。
7.如權(quán)利要求1?6任一項所述的方法，其特征在于，所述的調(diào)配石墨烯涂料操作如下:石墨烯涂料分為A、B組分，A組分包括石墨烯0.001%?20%、鋅粉15%?30%、鋁粉2%?10%、溶劑15%?45%、助劑0.1%?5%與填料0.1%?5%，B組分包括硅樹脂.2 %?20 %、水與溶劑35 %?85 %、助劑0.1 %?5 %;使用前將A組分攪勻至無沉淀，將A、B組分按質(zhì)量比1:1比例混合，中低速攪拌5h?Ia ;后用80目不銹鋼篩網(wǎng)或紗布過濾；混合后的石墨烯涂料的成分和重量百分比為:石墨烯0.0005%?10%、鋅粉7.5%?15%、鋁粉I %?5%、硅樹脂I %?10%、水與溶劑25%?65%、助劑0.1 %?5%與填料0.05%?.2.
8.如權(quán)利要求1?7任一項所述的方法，其特征在于，步驟2)中石墨烯涂層總厚度控制|在 10 μ m ?15 μ m0
9.如權(quán)利要求1?8任一項所述的方法，其特征在于，步驟2)中180°C預(yù)烘30min。
10.如權(quán)利要求1?9任一項所述的方法，其特征在于，步驟2)中360°C燒結(jié)固化0.5h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及汽車剎車盤防腐處理工藝，具體涉及到一種在汽車剎車盤上涂覆納米石墨烯的防腐處理方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是服現(xiàn)有表面處理技術(shù)中存在的剎車盤易銹蝕、磨損大等問題。本發(fā)明技術(shù)方案為一種汽車剎車盤的石墨烯防腐制造方法，包括如下步驟：步驟1)剎車盤預(yù)處理：將剎車盤進行脫脂、浸蝕、超聲波清洗、磷化；步驟2)噴涂石墨烯涂料。本發(fā)明方法所得到的剎車盤的最終外表面具有一層防銹抗腐蝕效果顯著的納米石墨烯涂層，大大增強了剎車盤的防銹和抗磨等性能，延長了剎車盤的使用壽命，有效降低了剎車盤的使用風(fēng)險性。
【IPC分類】C09D5-08, B05D3-02, C09D7-12, C09D183-04, B05D1-02
【公開號】CN104845522
【申請?zhí)枴緾N201510193703
【發(fā)明人】黃平, 范梅梅, 范正清, 唐長林, 劉兆平
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月22日