一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料制造技術

本發明專利技術涉及功能材料技術領域，公開了一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，將改性納米氧化銅添加到陶瓷骨料中，獲得了耐磨性和耐蝕性優異的涂層材料，納米顆粒的引入，改變了涂層內空隙的方向，降低結晶粒子的尺寸，使得納米陶瓷涂層更加緊密，力學性能更優，并且制備得到的涂層材料在摩擦、腐蝕、高速運轉、振動以及重載等惡劣工作環境下能夠長時間維持穩定工作效率，本發明專利技術制備得到的耐磨涂層材料能夠使得農業機械耐磨性能優異，耐腐蝕性提高，適用范圍更廣，大大提高了農業機械的使用功能和壽命，滿足了特定的工作環境，降低損壞率和維修費用，能夠實現提高農業生產效率的現實意義，是一種極為值得推廣使用的技術方案。

A Wear Resistant Coating Material for Agricultural Machinery

The invention relates to the technical field of functional materials, and discloses a wear-resistant coating material applied to agricultural machinery. Modified nano-copper oxide is added to ceramic aggregates to obtain coating materials with excellent wear resistance and corrosion resistance. The introduction of nano-particles changes the direction of voids in the coating, reduces the size of crystalline grains, and makes the nano-ceramic coating more compact and mechanical. The prepared coating material can maintain stable working efficiency for a long time under adverse working conditions such as friction, corrosion, high speed operation, vibration and heavy load. The prepared wear-resistant coating material can make agricultural machinery have excellent wear resistance, higher corrosion resistance, wider application range, and greatly improve the service function and life of agricultural machinery. It can satisfy the specific working environment, reduce the damage rate and maintenance costs, and realize the practical significance of improving agricultural production efficiency. It is a technical scheme that is worth popularizing and using.

【技術實現步驟摘要】
一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料
本專利技術屬于功能材料
，具體涉及一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料。
技術介紹
農業機械是指在作物種植業和畜牧業生產過程中，以及農、畜產品初加工和處理過程中所使用的各種機械。農業機械包括農用動力機械、農田建設機械、土壤耕作機械、種植和施肥機械、植物保護機械、農田排灌機械、作物收獲機械、農產品加工機械、畜牧業機械和農業運輸機械等。廣義的農業機械還包括林業機械、漁業機械和蠶桑、養蜂、食用菌類培植等農村副業機械。農業機械屬于相對概念，指用于農業、畜牧業、林業和漁業所有機械的總稱，農業機械屬于農機具的范疇。推廣使用農業機械稱為農業機械化。隨著國家提升農機化水平及加快農村基礎設施政策的實施，農業機械的使用率越來越高。機械化快速發展使得設備以及構件的服役條件愈加嚴苛，因此對于材料性能的要求也愈加嚴苛。而農用機械長時間暴露于自然環境中，工作環境較惡劣，需要具有抗高溫、耐磨減摩、耐腐蝕、抗疲勞等多種性能，而單純的農業機械部件材料在耐磨減摩，耐腐蝕，抗疲勞等方面的表現無法滿足服役要求。進一步縮減了農業機械的使用壽命，限制了其使用環境。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有的問題，提供了一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，能夠使得農業機械耐磨性能優異，耐腐蝕性提高，適用范圍更廣，大大提高了農業機械的使用功能和壽命，滿足了特定的工作環境。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，按照重量份計由以下成分制成：氧化鋁16-18份、氧化鋅15-16份、氧化鋯12-13份、氧化鈣10-12份、氧化硼5.5-6.5份、碳化硅3.0-4.0份、改性納米氧化銅1.5-2.0份、粘結劑0.5-0.6份，所述改性納米氧化銅的制備方法包括以下步驟：（1）稱取12-14克三水和硝酸銅溶解于80-90毫升乙二胺水溶液中，加熱至60-65℃，加入25-30毫升無水乙醇作為分散劑，持續攪拌分散30-40分鐘，稱取2-3克氫氧化鈉，溶解于20-25毫升去離子水中，將溶解得到的氫氧化鈉溶液在攪拌下緩慢滴加到硝酸銅分散液中，滴加完后攪拌10-15分鐘，靜置陳化5-7小時，過濾，洗滌至濾液pH值在7.0-7.2范圍即可，將濾餅在60-70℃下烘制2-3小時；（2）將烘制得到的濾餅置于50-60毫升聚乙二醇水溶液中攪拌分散20-30分鐘，滴加2.5-3.0毫升高錳酸鉀水溶液，置于水浴鍋中加熱升溫至80-90℃，在通風櫥中不斷攪拌40-50分鐘，然后將攪拌混合物倒入容積為50毫升特氟綸高壓器中，設定反應溫度為160-165℃，反應時間為24-26小時，反應結束后冷卻至室溫，倒去上層液，剩余固體用蒸餾水和無水乙醇各洗滌3-4次，在60-70℃真空干燥箱中烘干即可。作為對上述方案的進一步描述，所述涂層粉體材料需在300-320轉/分鐘下球磨8-10小時。作為對上述方案的進一步描述，步驟（1）所述乙二胺水溶液中乙二胺與蒸餾水質量比為1:2.7-3.0。作為對上述方案的進一步描述，步驟（2）所述聚乙二醇水溶液質量濃度為30-35%。作為對上述方案的進一步描述，步驟（2）所述高錳酸鉀水溶液質量濃度為4.0-5.0%。作為對上述方案的進一步描述，采用熱噴涂法將制備得到涂層材料加熱至熔融狀態，高速噴向機械表面，形成厚度在0.3-0.5毫米范圍的涂層。本專利技術相比現有技術具有以下優點：為了解決現有農業機械材料耐磨減摩等性能不足的問題，本專利技術提供了一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，將改性納米氧化銅添加到陶瓷骨料中，獲得了耐磨性和耐蝕性優異的涂層材料，納米顆粒的引入，改變了涂層內空隙的方向，降低結晶粒子的尺寸，使得納米陶瓷涂層更加緊密，力學性能更優，并且制備得到的涂層材料在摩擦、腐蝕、高速運轉、振動以及重載等惡劣工作環境下能夠長時間維持穩定工作效率，本專利技術制備得到的耐磨涂層材料能夠使得農業機械耐磨性能優異，耐腐蝕性提高，適用范圍更廣，大大提高了農業機械的使用功能和壽命，滿足了特定的工作環境，降低損壞率和維修費用，能夠實現提高農業生產效率的現實意義，是一種極為值得推廣使用的技術方案。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術所提供的技術方案。實施例1一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，按照重量份計由以下成分制成：氧化鋁16份、氧化鋅15份、氧化鋯12份、氧化鈣10份、氧化硼5.5份、碳化硅3.0份、改性納米氧化銅1.5份、粘結劑0.5份，所述改性納米氧化銅的制備方法包括以下步驟：（1）稱取12克三水和硝酸銅溶解于80毫升乙二胺水溶液中，加熱至60℃，加入25毫升無水乙醇作為分散劑，持續攪拌分散30分鐘，稱取2克氫氧化鈉，溶解于20毫升去離子水中，將溶解得到的氫氧化鈉溶液在攪拌下緩慢滴加到硝酸銅分散液中，滴加完后攪拌10分鐘，靜置陳化5小時，過濾，洗滌至濾液pH值在7.0-7.2范圍即可，將濾餅在60℃下烘制2小時；（2）將烘制得到的濾餅置于50毫升聚乙二醇水溶液中攪拌分散20分鐘，滴加2.5毫升高錳酸鉀水溶液，置于水浴鍋中加熱升溫至80℃，在通風櫥中不斷攪拌40分鐘，然后將攪拌混合物倒入容積為50毫升特氟綸高壓器中，設定反應溫度為160℃，反應時間為24小時，反應結束后冷卻至室溫，倒去上層液，剩余固體用蒸餾水和無水乙醇各洗滌3次，在60℃真空干燥箱中烘干即可。作為對上述方案的進一步描述，所述涂層粉體材料需在300轉/分鐘下球磨8小時。作為對上述方案的進一步描述，步驟（1）所述乙二胺水溶液中乙二胺與蒸餾水質量比為1:2.7。作為對上述方案的進一步描述，步驟（2）所述聚乙二醇水溶液質量濃度為30%。作為對上述方案的進一步描述，步驟（2）所述高錳酸鉀水溶液質量濃度為4.0%。作為對上述方案的進一步描述，采用熱噴涂法將制備得到涂層材料加熱至熔融狀態，高速噴向機械表面，形成厚度在0.3-0.5毫米范圍的涂層。實施例2一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，按照重量份計由以下成分制成：氧化鋁17份、氧化鋅15.5份、氧化鋯12.5份、氧化鈣11份、氧化硼6.0份、碳化硅3.5份、改性納米氧化銅1.8份、粘結劑0.55份，所述改性納米氧化銅的制備方法包括以下步驟：（1）稱取13克三水和硝酸銅溶解于85毫升乙二胺水溶液中，加熱至62℃，加入28毫升無水乙醇作為分散劑，持續攪拌分散35分鐘，稱取2.5克氫氧化鈉，溶解于22毫升去離子水中，將溶解得到的氫氧化鈉溶液在攪拌下緩慢滴加到硝酸銅分散液中，滴加完后攪拌12分鐘，靜置陳化6小時，過濾，洗滌至濾液pH值在7.0-7.2范圍即可，將濾餅在65℃下烘制2.5小時；（2）將烘制得到的濾餅置于55毫升聚乙二醇水溶液中攪拌分散25分鐘，滴加2.8毫升高錳酸鉀水溶液，置于水浴鍋中加熱升溫至85℃，在通風櫥中不斷攪拌45分鐘，然后將攪拌混合物倒入容積為50毫升特氟綸高壓器中，設定反應溫度為162℃，反應時間為25小時，反應結束后冷卻至室溫，倒去上層液，剩余固體用蒸餾水和無水乙醇各洗滌3次，在65℃真空干燥箱中烘干即可。作為對上述方案的進一步描述，所述涂層粉體材料需在3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，其特征在于，按照重量份計由以下成分制成：氧化鋁16?18份、氧化鋅15?16份、氧化鋯12?13份、氧化鈣10?12份、氧化硼5.5?6.5份、碳化硅3.0?4.0份、改性納米氧化銅1.5?2.0份、粘結劑0.5?0.6份，所述改性納米氧化銅的制備方法包括以下步驟：（1）稱取12?14克三水和硝酸銅溶解于80?90毫升乙二胺水溶液中，加熱至60?65℃，加入25?30毫升無水乙醇作為分散劑，持續攪拌分散30?40分鐘，稱取2?3克氫氧化鈉，溶解于20?25毫升去離子水中，將溶解得到的氫氧化鈉溶液在攪拌下緩慢滴加到硝酸銅分散液中，滴加完后攪拌10?15分鐘，靜置陳化5?7小時，過濾，洗滌至濾液pH值在7.0?7.2范圍即可，將濾餅在60?70℃下烘制2?3小時；（2）將烘制得到的濾餅置于50?60毫升聚乙二醇水溶液中攪拌分散20?30分鐘，滴加2.5?3.0毫升高錳酸鉀水溶液，置于水浴鍋中加熱升溫至80?90℃，在通風櫥中不斷攪拌40?50分鐘，然后將攪拌混合物倒入容積為50毫升特氟綸高壓器中，設定反應溫度為160?165℃，反應時間為24?26小時，反應結束后冷卻至室溫，倒去上層液，剩余固體用蒸餾水和無水乙醇各洗滌3?4次，在60?70℃真空干燥箱中烘干即可。...

【技術特征摘要】
1.一種應用于農業機械上的耐磨涂層材料，其特征在于，按照重量份計由以下成分制成：氧化鋁16-18份、氧化鋅15-16份、氧化鋯12-13份、氧化鈣10-12份、氧化硼5.5-6.5份、碳化硅3.0-4.0份、改性納米氧化銅1.5-2.0份、粘結劑0.5-0.6份，所述改性納米氧化銅的制備方法包括以下步驟：（1）稱取12-14克三水和硝酸銅溶解于80-90毫升乙二胺水溶液中，加熱至60-65℃，加入25-30毫升無水乙醇作為分散劑，持續攪拌分散30-40分鐘，稱取2-3克氫氧化鈉，溶解于20-25毫升去離子水中，將溶解得到的氫氧化鈉溶液在攪拌下緩慢滴加到硝酸銅分散液中，滴加完后攪拌10-15分鐘，靜置陳化5-7小時，過濾，洗滌至濾液pH值在7.0-7.2范圍即可，將濾餅在60-70℃下烘制2-3小時；（2）將烘制得到的濾餅置于50-60毫升聚乙二醇水溶液中攪拌分散20-30分鐘，滴加2.5-3.0毫升高錳酸鉀水溶液，置于水浴鍋中加熱升溫至80-90℃，在通風櫥中不斷攪拌40-50分鐘，然后...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉超，曹成茂，劉正元，汪永武，李夢龍，王駿，吳問天，余飛，端夢云，
申請(專利權)人：安徽宏翔農業機械有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽,34