專利名稱：一種玻璃表面陶瓷涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷涂層的制備方法，尤其涉及一種玻璃表面陶瓷涂層的制備方法，屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
玻璃作為一種傳統(tǒng)脆性材料，具有優(yōu)良的透明性和折光性，硬度高，抗壓強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性佳，特制玻璃還具有吸熱、耐熱、防爆、防彈、導(dǎo)電、防輻射等一系列特殊性能。在日用器皿、建筑工程、儀器儀表、汽車、機(jī)電、國防、電子行業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。然而玻璃材料的延性和沖擊韌性低、耐熱沖擊能力弱、加工性能差、突發(fā)事故多等缺點(diǎn)增大了在制作加工中的難度，妨礙了其在工程結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用。因此在許多場合下，玻璃材料通常需要同塑性、韌性高，抗沖擊能力強(qiáng)的金屬材料組成復(fù)合結(jié)構(gòu)形式來滿足應(yīng)用要求。由于建筑、汽車行業(yè)越來越多使用的安全玻璃如鋼化玻璃，使用溫度不得高于200 30(TC，且傳統(tǒng)膠接技術(shù)存在易老化、受溫度、濕度等環(huán)境因素影響接頭強(qiáng)度下降，結(jié)構(gòu)失效的缺點(diǎn)，人們開始考慮通過玻璃表面預(yù)金屬化以冶金結(jié)合的方式與金屬形成連接。但是金屬材料與玻璃材料的化學(xué)成分和物理性能有很大差別，有必要使用化學(xué)成分和物理性能介于二者之間的材料進(jìn)行匹配過渡。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述需求，本發(fā)明提供了一種玻璃表面陶瓷涂層的制備方法，該制備方法工序安排合理，制備成本適中，制得的陶瓷涂層與玻璃基體結(jié)合強(qiáng)度較高，熱匹配性較好，成功實(shí)現(xiàn)對玻璃材料和 金屬材料進(jìn)行匹配過渡的目的。本發(fā)明是一種玻璃表面陶瓷涂層的制備方法，該制備方法包括如下步驟:a)噴涂粉料準(zhǔn)備，b)玻璃前處理，c)噴涂陶瓷層。所述的步驟a)中，噴涂粉料為氧化釔部分穩(wěn)定氧化鋯或氧化鋁；所述的步驟b)中，玻璃基體選用鋼化玻璃，玻璃前處理包括噴砂處理、超聲波洗滌、去離子水清洗以及烘干處理；所述的步驟c)中，采用大氣等離子噴涂工藝，采用噴槍垂直于豎直裝卡玻璃的送粉方式；所述的玻璃需預(yù)熱至100°C -200°C，噴槍移動速度為500mm/s，噴槍噴口與玻璃表面距離控制在80-120mm，噴涂電流為550-650A，噴涂電壓為60-70V ;噴槍噴射噴涂粉料時，送粉氣體選用Ar，流量為32-40L/min，送粉率為30_40g/min，涂層每沉積40-50 μ m需對玻璃進(jìn)行停槍風(fēng)冷。本發(fā)明揭示了一種玻璃表面陶瓷涂層的制備方法，該制備方法工序安排合理，制備成本適中，制得陶瓷涂層與玻璃基體結(jié)合強(qiáng)度較高，熱匹配性較好，成功實(shí)現(xiàn)對玻璃材料和金屬材料進(jìn)行匹配過渡的目的。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例玻璃表面陶瓷涂層的制備方法的工序步驟圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明選用蘇爾壽美科9MB等離子噴涂設(shè)備，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。圖1是本發(fā)明實(shí)施例玻璃表面陶瓷涂層的制備方法的工序步驟圖；該制備方法包括如下步驟:a)噴涂粉料準(zhǔn)備，b)玻璃前處理，c)噴涂陶瓷層。
實(shí)施例1本發(fā)明提及的玻璃表面陶瓷涂層的制備方法的具體實(shí)施步驟如下:
a)準(zhǔn)備噴涂粉料，該噴涂粉料選擇氧化釔部分穩(wěn)定氧化鋯粉末，顆粒度為200-325目；噴涂前需將粉料在80°C的溫度下中烘干I小時；
b)玻璃前處理，玻璃基體選用鋼化玻璃，玻璃前處理包括噴砂處理、超聲波洗滌、去離子水清洗以及烘干處理；噴砂選用60目的棕剛玉，噴砂距離100mm，噴砂壓力0.5MPa，噴砂角45°，表面粗糙度Ra值約為6.33 ;超聲波洗滌時采用丙酮作為洗滌劑，清洗時間為15分鐘，可去除玻璃表面的各類油污和油脂；烘箱內(nèi)的烘干溫度控制在80°C左右，時間為10分鐘；
c)噴涂陶瓷層，陶瓷涂層采用大氣等離子噴涂工藝進(jìn)行制備；玻璃基體需預(yù)熱至IOO0C,采用噴槍垂直于豎直裝卡玻璃的送粉方式，噴槍前和玻璃基體背面開冷卻氣進(jìn)行冷卻；噴槍移動速度為500mm/s，噴槍噴口與玻璃表面距離控制在100mm，噴涂電流600A，噴涂電壓為70V，送粉氣體選用Ar，流量為40L/min，送粉率為30g/min，涂層每沉積40-50 μ m需對玻璃進(jìn)行停槍風(fēng)冷。涂層孔隙率為8.9%，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到8.8MPa。
實(shí)施例2
本發(fā)明提及的玻璃表面陶瓷涂層的制備方法的具體實(shí)施步驟如下:
a)準(zhǔn)備噴涂粉料，該噴涂粉料選擇氧化釔部分穩(wěn)定氧化鋯粉末，顆粒度為200-325目；噴涂前需將粉料在80°C的溫度下中烘干I小時；
b)玻璃前處理，玻璃基體選用鋼化玻璃，玻璃前處理包括噴砂處理、超聲波洗滌、去離子水清洗以及烘干處理；噴砂選用100目的棕剛玉，噴砂距離100mm，噴砂壓力0.5MPa，噴砂角45°，表面粗糙度Ra值約為3.94 ;超聲波洗滌時采用丙酮作為洗滌劑，清洗時間為15分鐘，可去除玻璃表面的各類油污和油脂；烘箱內(nèi)的烘干溫度控制在80°C左右，時間為10分鐘；
c)噴涂陶瓷層，陶瓷涂層采用大氣等離子噴涂工藝進(jìn)行制備；玻璃基體需預(yù)熱至150 °C,采用噴槍垂直于豎直裝卡玻璃的送粉方式，噴槍前和玻璃基體背面開冷卻氣進(jìn)行冷卻；噴槍移動速度為500mm/s，噴槍噴口與玻璃表面距離控制在110mm，噴涂電流650A，噴涂電壓為65V，送粉氣體選用Ar，流量為40L/min，送粉率為40g/min，涂層每沉積40-50 μ m需對玻璃進(jìn)行停槍風(fēng)冷。涂層孔隙率為8.1%，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到8.5MPa。實(shí)施例3本發(fā)明提及的玻璃表面陶瓷涂層的制備方法的具體實(shí)施步驟如下:
a)準(zhǔn)備噴涂粉料，該噴涂粉料選擇氧化鋁粉末，顆粒度為200-400目；噴涂前需將粉料在80°C的溫度下中烘干I小時；
b)玻璃前處理，玻璃基體選用鋼化玻璃，玻璃前處理包括噴砂處理、超聲波洗滌、去離子水清洗以及烘干處理；噴砂選用100目的棕剛玉，噴砂距離100mm，噴砂壓力0.5MPa，噴砂角45°，表面粗糙度Ra值約為3.94 ;超聲波洗滌時采用丙酮作為洗滌劑，清洗時間為15分鐘，可去除玻璃表面的各類油污和油脂；烘箱內(nèi)的烘干溫度控制在80°C左右，時間為10分鐘；
c)噴涂陶瓷層，陶瓷涂層采用大氣等離子噴涂工藝進(jìn)行制備；玻璃基體需預(yù)熱至150 °C,采用噴槍垂直于豎直裝卡玻璃的送粉方式，噴槍前和玻璃基體背面開冷卻氣進(jìn)行冷卻；噴槍移動速度為500mm/s，噴槍噴口與玻璃表面距離控制在80mm，噴涂電流550A，噴涂電壓為65V，送粉氣體選用Ar，流量為32L/min，送粉率為30g/min，涂層每沉積40-50 μ m需對玻璃進(jìn)行停槍風(fēng)冷。涂層孔隙率為6.9%，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到9.8MPa。
實(shí)施例4
本發(fā)明提及的玻璃表面陶瓷涂層的制備方法的具體實(shí)施步驟如下:
a)準(zhǔn)備噴涂粉料，該噴涂粉料選擇氧化鋁粉末，顆粒度為200-400目；噴涂前需將粉料在80°C的溫度下中烘干I小時；
b)玻璃前處理，玻璃基體選用鋼化玻璃，玻璃前處理包括噴砂處理、超聲波洗滌、去離子水清洗以及烘干處理；噴砂選用60目的棕剛玉，噴砂距離100mm，噴砂壓力0.5MPa，噴砂角45°，表面粗糙度Ra值約為6.33 ;超聲波洗滌時采用丙酮作為洗滌劑，清洗時間為15分鐘，可去除玻璃表面的各類油污和油脂；烘箱內(nèi)的烘干溫度控制在80°C左右，時間為10分鐘；
c)噴涂陶瓷層，陶瓷涂層采用大氣等離子噴涂工藝進(jìn)行制備；玻璃基體需預(yù)熱至200 °C,采用噴槍垂直于豎直裝卡玻璃的送粉方式，噴槍前和玻璃基體背面開冷卻氣進(jìn)行冷卻；噴槍移動速度為500mm/s，噴槍噴口與玻璃表面距離控制在120mm，噴涂電流600A，噴涂電壓為60V，送粉氣體選用Ar，流量為40L/min，送粉率為40g/min，涂層每沉積40-50 μ m需對玻璃進(jìn)行停槍風(fēng)冷 。涂層孔隙率為7.4%，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到10.1MPa0
權(quán)利要求
1.一種玻璃表面陶瓷涂層的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟a)噴涂粉料準(zhǔn)備，b)玻璃前處理，c)噴涂陶瓷層； 所述的步驟a)中，噴涂粉料為氧化釔部分穩(wěn)定氧化鋯或氧化鋁； 所述的步驟b)中，玻璃基體選用鋼化玻璃，玻璃前處理包括噴砂處理、超聲波洗滌、去離子水清洗以及烘干處理； 所述的步驟c)中，采用大氣等離子噴涂工藝，采用噴槍垂直于豎直裝卡玻璃的送粉方式； 所述的玻璃需預(yù)熱至100°C _200°C，噴槍移動速度為500mm/s，噴槍噴口與玻璃表面距離控制在80-120mm，噴涂電流為550-650A，噴涂電壓為60-70V ； 噴槍噴射噴涂粉料時，送粉氣體選用Ar，流量為32-40L/min，送粉率為30_40g/min，涂層每沉積40-50 μ m需對玻璃進(jìn)行停槍風(fēng)冷。
全文摘要
一種玻璃表面陶瓷涂層的制備方法，屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，該制備方法包括如下步驟a)噴涂粉料準(zhǔn)備，b)玻璃前處理，c)噴涂陶瓷層；所述的步驟a)中，噴涂粉料為氧化釔部分穩(wěn)定氧化鋯或氧化鋁；所述的步驟b)中，玻璃基體選用鋼化玻璃，玻璃前處理包括噴砂處理、超聲波洗滌、去離子水清洗以及烘干處理；所述的步驟c)中，采用大氣等離子噴涂工藝，采用噴槍垂直于豎直裝卡玻璃的送粉方式。該制備方法工序安排合理，制備成本適中，制得陶瓷涂層與玻璃基體結(jié)合強(qiáng)度較高，熱匹配性較好，成功實(shí)現(xiàn)對玻璃材料和金屬材料進(jìn)行匹配過渡的目的。
文檔編號C23C4/10GK103253872SQ20131015378
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者李紅, 滕海柱, 栗卓新, 李輝, 楊海鑫 申請人:北京工業(yè)大學(xué)