一种Si3N4/Ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法和应用与流程

文档序号:23224697发布日期:2020-12-08 15:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,首先利用“预活化+带电入槽”的工艺在基体上制备纯镍活化层;然后利用复合电沉积技术制备si3n4/ni涂层,最后将该沉积态涂层进行真空热处理。

2.根据权利要求1所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,基体为钛合金。

3.根据权利要求1所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,si3n4颗粒的粒径范围为40~70μm。

4.根据权利要求1所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,防护涂层的结合力采用拉伸试验的方法进行测试,si3n4/ni涂层的结合力达到50mpa以上。

5.根据权利要求1所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,沉积态si3n4/ni涂层经热处理后,获得耐磨的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层,防护涂层在常温下的摩擦系数为0.3~0.5。

6.根据权利要求1至5之一所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,该方法具体包括如下步骤:

(1)预处理过程:沉积前需对钛合金基材进行预处理,具体过程为:首先用240#、400#、600#、800#砂纸依次对基体进行打磨,然后利用300目氧化铝对基体表面进行干喷处理,接着分别用丙酮、酒精超声清洗10~30min,烘干;

(2)采用“预活化+带电入槽”工艺沉积镍活化层,具体过程为:镀前利用15~25vol%盐酸刻蚀清洗钛合金基片30~90s;然后将基片连接到电源负极,通电后将基片放入瓦特液镀槽中沉积厚度3~5μm的纯镍活化层;其中,电流密度为1~5a/dm2,镀槽中瓦特液的温度为30~50℃;

(3)采用复合电镀技术固定si3n4硬质颗粒,具体过程为:在沉积有镍活化层的工件表面均匀布置一层si3n4硬质颗粒,放入瓦特液中进行复合电镀,电镀槽中瓦特液的温度30~50℃,电流密度为0.5~2a/dm2,时间0.1~1h;待指定时间后拿出工件,拂去表层未被固定的硬质颗粒,将工件再次放入瓦特液中加厚,工件为阴极,阳极为纯镍板;

(4)沉积结束后,蒸馏水冲洗烘干,400~500℃真空退火20~50h。

7.根据权利要求6所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,步骤(2)和步骤(3)中,根据所需涂层厚度设定沉积时间。

8.根据权利要求6所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,步骤(2)和步骤(3)中,瓦特液的组成为:硫酸镍240~250g/l,氯化镍35~50g/l,硼酸35~40g/l,糖精钠0.4~0.6g/l,十二烷基硫酸钠0.1~0.2g/l,余量为水。

9.根据权利要求6所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,加厚的电镀工艺参数为:电镀槽中瓦特液的温度30~50℃,电流密度为0.5~2a/dm2,时间3~5h。

10.一种权利要求1至9之一所述的si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层的应用,其特征在于,si3n4/ni钛合金叶片叶尖防护涂层应用于钛合金叶片叶尖的表面防护,并且用于改善燃气涡轮发动机的封严性能。


技术总结
本发明属于金属材料表面沉积防护涂层技术领域,具体地说是一种Si3N4/Ni钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法和应用。首先,通过对基材“预活化+带电入槽”的工艺,在钛合金基体上制备一层镍活化层;然后利用复合电沉积技术在活化层上制备Si3N4/Ni涂层,最后将该涂层进行真空热处理。将Si3N4/Ni钛合金叶片叶尖防护涂层应用于钛合金叶片叶尖的表面防护,并且用于改善燃气涡轮发动机的封严性能。本发明所涉及的这种钛合金叶尖防护涂层被成功合成,并且该涂层呈现较高膜‑基结合强度和耐磨性能,对于耐磨封严涂层的理论研究和实际应用具有重要意义。

技术研发人员:孙超;刘燚栋;刘溅洪;李文赫;裴志亮;宫骏
受保护的技术使用者:中国科学院金属研究所
技术研发日:2019.06.05
技术公布日:2020.12.08
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1