專利名稱:高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)TiO<sub>2</sub>涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及基底表面T^2涂層技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)TW2涂層及其制備方法。
背景技術(shù):
二氧化鈦(TiO2)因具有光催化活性高、化學(xué)性能穩(wěn)定、無毒和抗光腐蝕性好等優(yōu)異的性能在光催化氧化降解環(huán)境污染物等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,尤其在當(dāng)前對環(huán)境保護(hù)日益重視的背景下,對具有產(chǎn)業(yè)化前景的光催化納米TiO2薄膜或涂層的研發(fā)十分迫切。TiO2涂層的傳統(tǒng)制備方法主要有溶膠-凝膠法、物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、電化學(xué)方法等,傳統(tǒng)的制備方法或者沉積率較低,或者技術(shù)較復(fù)雜、對原料和設(shè)備要求較高、成本昂貴,所以要想實(shí)現(xiàn)TW2涂層的大規(guī)模應(yīng)用亟需開發(fā)出新的涂層制備方法。熱噴涂是一種高效率、低成本制備大面積涂層的有效方法[P.Fauchais, Μ. VardelIe, J. F. Coudert, A. VardelIe, C. Delbos, J.Fazilleau, Pure App1.Chem. ,2005, 77 (2) :475-485.],然而,傳統(tǒng)的熱噴涂方法必須使用微米級粉末,且在熱噴涂過程中由于粉末粒子經(jīng)歷高溫作用導(dǎo)致TiO2的晶型不可逆地由銳鈦礦向金紅石相轉(zhuǎn)變,因此,傳統(tǒng)的熱噴涂方法難以獲得高比表面積和銳鈦礦含量的涂層,TiO2涂層光催化功能的發(fā)揮受到極大的限制。液相熱噴涂是將制備涂層的前驅(qū)體或懸濁液作為噴涂原料進(jìn)行熱噴涂制備涂層的工藝技術(shù),這種直接沉積涂層的方法將粉末制備和涂層制備合二為一,大大簡化了工藝步驟,且由于噴涂過程中液體的蒸發(fā)和揮發(fā)帶走大量的熱量,噴涂粒子經(jīng)歷的溫度較低,液相熱噴涂方法具有降低原料粒子顆粒長大和晶型轉(zhuǎn)變的優(yōu)點(diǎn)。在下述文獻(xiàn)中(I)F. -L. Toma, L. -M. Berger, C. C. Stahr, T. Naumann, and S. Langner, J. Therm. SprayTechnol. ,2010,19(1-2) :262-274,(2)Roman Jaworski, Lech Pawlowski, Francine Roudet, Stefan Kozerski, Fabrice Petit, Surface and Coatings Technology, 2008, 202 :2644-2653,(3) Chang-Jiu Li, Guan-Jun Yang, Ze Wang, Materials Letters 2003,57 2130-2134.已經(jīng)報道采用液相熱噴涂方法成功制備出納米結(jié)構(gòu)1102涂層,但從報道的結(jié)果來看,所制得涂層的附著力仍需進(jìn)一步提高。因此,正如文獻(xiàn)Lech Pawlowski, Surface and Coatings Technology, 2009,203 2807-2829.中所述,探索出一種新型的、能大規(guī)模制備的、具有高附著力和銳鈦礦相含量的納米結(jié)構(gòu)T^2涂層具有重要的研究價值,將帶來極大的社會經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)TiA涂層及其制備方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案為一種高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)TW2涂層,該TW2涂層位于基底表面,厚度為IOym IOOym,該TW2涂層中TW2的晶相組成為銳鈦礦相和金紅石相,銳鈦礦型TiA占TiA涂層的質(zhì)量百分含量為3% 35%。所述的金屬基材包括但不限于A3低碳鋼、不銹鋼和軸承鋼等。作為優(yōu)選,所述的銳鈦礦型TW2占TW2涂層的質(zhì)量百分含量為20% 30%。本發(fā)明還提供一種結(jié)合液相熱噴涂和傳統(tǒng)熱噴涂方法,將液料和粉末同時送入熱噴涂火焰,從而獲得上述具有高硬度和高附著力的微納米結(jié)構(gòu)TiO2涂層的制備方法,該方法具體包括如下步驟步驟1、配制銳鈦礦型TiO2噴涂液料將平均粒度為IOnm 40nm、晶型為銳鈦礦結(jié)構(gòu)的TW2粉與去離子水和無水乙醇進(jìn)行磁力攪拌混合均勻,得到噴涂液料,其中TiO2粉的質(zhì)量百分比含量為 9% ;步驟2、配制金紅石型TW2噴涂粉料將平均粒度為ΙΟμπι 40μπκ晶型為金紅石結(jié)構(gòu)的二氧化鈦粉末作為噴涂粉料;步驟3、基底表面熱噴涂基底表面進(jìn)行噴砂、車螺紋、滾花或電拉毛等粗化預(yù)處理后清洗干凈,然后采用火焰噴涂方法,以乙炔為燃?xì)?,氧氣為助燃?xì)?,將步驟1中配制的噴涂液料用壓縮空氣霧化后,采用槍外送料方式輸送到熱噴涂火焰根部,并且該霧化后的噴涂液料的輸送方向與熱噴涂火焰軸線方向呈30° 90°夾角,同時將步驟2中配制的噴涂粉料采用槍內(nèi)送粉方式輸送到熱噴涂火焰根部,在基底表面制備厚度為10 μ m 100 μ m的TW2涂層。上述制備方法中所述的步驟1中,去離子水和無水乙醇的體積比優(yōu)選為1 1 4 1;磁力攪拌轉(zhuǎn)速優(yōu)選為200r/min 400r/min,混合時間優(yōu)選為1 4小時。所述的步驟3中,噴涂液料霧化用壓縮空氣的壓力優(yōu)選為0. 2MPa 0. 6MPa,流量優(yōu)選為1. 5Nm3/h 4. 5Nm3/h ;噴涂粉料的輸送速率優(yōu)選為5g/min 15g/min ;所述的步驟3中,燃?xì)鈮毫?yōu)選為0. 05MPa 0. 15MPa,流量優(yōu)選為1. ONmVh 2. ONmVh ;助燃?xì)鈮毫?yōu)選為0. 3MPa 0. 7MPa,流量優(yōu)選為2. ONmVh 3. 5Nm3/h ;所述的步驟3中,噴涂距離優(yōu)選為IOOmm 200mm。為了表征本發(fā)明的T^2涂層的硬度以及與基底間的附著力,采用顯微硬度計(jì)和涂層附著力自動劃痕儀,通過涂層顯微硬度測試方法表征該T^2涂層的硬度,通過涂層附著力測試方法表征該T^2涂層與基底間的附著力。涂層顯微硬度測試方法為將T^2涂層樣品的橫截面鑲嵌后拋光,采用數(shù)顯硬度計(jì)測量涂層橫截面的顯微硬度,所加載荷為25g,保壓時間為10s。硬度計(jì)算公式為
ττ 2Ρ . aHv = -r- sm —
v d2 2式中P——所加載荷;d——壓痕對角線長度;α—正方形四棱角錐體壓頭兩相對面夾角(規(guī)定為136° )。每個試樣測試5個點(diǎn)以上,最后的硬度取其平均值。涂層附著力測試方法為通過涂層附著力自動劃痕儀上的加載機(jī)構(gòu)將負(fù)載連續(xù)加至劃針上,同時移動TiO2涂層試樣,使劃針劃過涂層表面,當(dāng)劃針將涂層劃破或表面剝落時會發(fā)出微弱的聲信號,此時的載荷值即為涂層與基底的結(jié)合強(qiáng)度,即臨界載荷。本發(fā)明中所用測試參數(shù)為加載速率12N/min,試驗(yàn)載荷60N,劃痕速度lmm/min,劃痕長度5mm。每個試樣進(jìn)行5次以上劃痕測試,最后的臨界載荷取其平均值。本發(fā)明提供的基底表面的TW2涂層中TiA同時具有銳鈦礦相和金紅石相,并且銳鈦礦型TiA含量較高,該TiA涂層與現(xiàn)有技術(shù)中的TiA涂層相比,具有高硬度、高附著力以及高銳鈦礦相含量,具有重要的應(yīng)用價值,有望產(chǎn)生極大的社會經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明提供的該 TiO2涂層的制備方法巧妙地將液相熱噴涂和傳統(tǒng)熱噴涂方法結(jié)合在一起,具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)將TW2液料和粉末同時送入熱噴涂火焰,結(jié)合了液相熱噴涂和傳統(tǒng)熱噴涂方法的優(yōu)點(diǎn),制得的涂層與液相熱噴涂法獲得的涂層相比,其顯微硬度和附著力均大幅提高, 顯微硬度值能夠達(dá)到534. 1HV,提高近10倍,臨界載荷能夠達(dá)到25. 5N,提高近3倍;(2)通過調(diào)整火焰噴涂過程中TW2液料和粉末的輸送比例,能夠控制所制得TW2 涂層中銳鈦礦相和金紅石相的組分,當(dāng)二者達(dá)到一個合適的比例時,TiO2涂層具有優(yōu)異的力學(xué)性能;同時,通過控制輸送比例,可以實(shí)現(xiàn)涂層中,尤其是涂層表面納米TiA顆粒的相對含量的可控化,保證涂層的光催化性能。
圖1是本發(fā)明高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層的制備方法示意圖;圖2是對比實(shí)施例、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中制備得到的TW2涂層的XRD圖譜;圖3中的a、b、c、d分別是對比實(shí)施例、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中制備得到的TW2涂層的截面SEM形貌圖;圖4是對比實(shí)施例、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中制備得到的TW2涂層的顯微硬度比較圖;圖5是對比實(shí)施例、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中制備得到的TW2涂層的附著力比較圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述,需要指出的是,以下所述實(shí)施例旨在便于對本發(fā)明的理解,而對其不起任何限定作用。圖1中的附圖標(biāo)記為噴涂液料1、噴涂粉料2、助燃?xì)?、燃?xì)?、噴涂火焰5。對比實(shí)施例為了與下述實(shí)施例1-6進(jìn)行對比,本實(shí)施例中基底表面的TW2涂層的晶相結(jié)構(gòu)僅有銳鈦礦相型TiO2,采用現(xiàn)有的液相熱噴涂法制備,具體制備方法如下將去離子水和無水乙醇按體積比1 1混合配成溶劑,將市售平均粒度為IOnm 40nm、晶型為銳鈦礦的TW2粉加入上述配好的溶劑中,通過磁力攪拌混合均勻制成噴涂液料;噴涂所用基底為厚度約2mm的304不銹鋼片。噴涂前,采用Al2O3砂粒對噴涂基底表面進(jìn)行噴砂預(yù)處理,預(yù)處理后兩小時以內(nèi)進(jìn)行液相熱噴涂,得到基底表面厚度為40 μ m 的TiO2涂層。
利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TiO2涂層的顯微硬度約為52. 2HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TiA涂層的臨界載荷約為9. 2N。實(shí)施例1 本實(shí)施例中,基底為厚度約2mm的304不銹鋼片,該基底表面的TW2涂層的厚度為40 μ m,該TW2涂層中TW2的晶相組成為銳鈦礦相和金紅石相,按照質(zhì)量份數(shù)計(jì),銳鈦礦型TiA占3 35%。該TiA涂層的具體制備方法如下將去離子水和無水乙醇按體積比1 1混合配成溶劑,將市售平均粒度為IOnm 40nm、晶型為銳鈦礦的TW2粉加入上述配好的溶劑中,通過磁力攪拌混合均勻制成TW2固含量為Iwt%的噴涂液料1。噴涂粉料2為市售平均粒度為ΙΟμπι 40μπκ晶型為金紅石的TiO2粉末。噴涂所用基底為厚度約2mm的304不銹鋼片。噴涂前,采用Al2O3砂粒對噴涂基底表面進(jìn)行噴砂預(yù)處理,預(yù)處理后兩小時以內(nèi)進(jìn)行熱噴涂處理。如圖1所示,采用壓力為0.4MPa,流量為3Nm3/h的壓縮空氣將上述噴涂液料1 霧化,然后采用火焰噴涂槍外送料方式,使霧化液料的輸送方向與噴涂火焰5軸線方向成 90°夾角進(jìn)入噴涂火焰5根部。同時,采用火焰噴涂槍內(nèi)送粉方式將微米TiO2粉末以IOg/ min的輸送速率輸送到噴涂火焰5根部。采用火焰噴涂方法,以乙炔為燃?xì)?,控制燃?xì)鈮毫?. IMPa,流量為1. 5Nm3/h ;以氧氣為助燃?xì)?,控制助燃?xì)鈮毫?. 5MPa,流量為3Nm3/ h ;噴涂過程中控制噴涂距離為150mm,控制噴涂時間,使得所制備涂層厚度約為40 μ m。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TW2涂層的顯微硬度約為220. 8HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TW2涂層的臨界載荷約為25. 3N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。實(shí)施例2 本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中噴涂液料的TW2固含量為 #t%,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TW2涂層的顯微硬度約為173. 1HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TW2涂層的臨界載荷約為17. 7N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。實(shí)施例3 本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中噴涂液料的TW2固含量為 7wt%,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TiA涂層的顯微硬度約為534. 1HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TW2涂層的臨界載荷約為25. 5N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。圖2是對比實(shí)施例、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中制備得到的TW2涂層的XRD圖譜。結(jié)果表明,以液料和微米粉末為噴涂原料,采用火焰噴涂法制備的T^2涂層中均含有銳鈦礦和金紅石兩種晶相,且隨著所用液料中納米TiO2固體含量的提高,所獲得涂層中銳鈦礦含量也顯著提高。
圖3中的a是對比實(shí)施例、b是實(shí)施例1、c是實(shí)施例2、d是實(shí)施例3中制備得到的TW2涂層的截面SEM形貌圖。結(jié)果表明,以液料和微米粉末為噴涂原料,采用火焰噴涂法制備的TW2涂層中微米粒子熔化后與基體表面碰撞所形成的扁平粒子互相連接形成涂層的骨架結(jié)構(gòu),液料經(jīng)過蒸發(fā)后所余下的納米顆粒主要填充在扁平粒子的內(nèi)部孔洞和結(jié)合部位。且隨著所用液料中納米TiO2固體含量的提高,所獲得涂層中納米顆粒含量也顯著提高。其中實(shí)施例3得到的TW2涂層中納米顆粒已經(jīng)遍布整個涂層區(qū)域,形成連續(xù)的納米結(jié)構(gòu)涂層。圖4是對比實(shí)施例、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中制備得到的TiO2涂層的顯微硬度比較圖。結(jié)果表明,以液料和微米粉末為噴涂原料,采用火焰噴涂法制備的TiO2涂層與液相火焰噴涂法制得的涂層相比,其顯微硬度值均有顯著提高,其中,實(shí)施例3中的TW2涂層的顯微硬度值達(dá)到534. 1HV,約為對比實(shí)施例中的TiA涂層的10倍以上。圖5是對比實(shí)施例、實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3中制備得到的TiO2涂層的附著力比較圖。結(jié)果表明,以液料和微米粉末為噴涂原料,采用火焰噴涂法制備的TiO2涂層與液相火焰噴涂法制得的涂層相比,其附著力均有顯著提高,其中,實(shí)施例3中制備得到的TiO2涂層的附著力達(dá)到25. 5N,約為對比實(shí)施例中的TW2涂層的3倍左右。實(shí)施例4 本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中微米粉末的輸送速率改為 5g/min,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TW2涂層的顯微硬度約為320. 8HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TiA涂層的臨界載荷約為18. 3N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。實(shí)施例5:本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中微米粉末的輸送速率改為 15g/min,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TW2涂層的顯微硬度約為480. 5HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TW2涂層的臨界載荷約為24. 7N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。實(shí)施例6 本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中燃?xì)饬髁繛?.0Nm3/h,助燃?xì)饬髁繛?. 5Nm3/h,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TW2涂層的顯微硬度約為387. 5HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TiA涂層的臨界載荷約為19. 2N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。實(shí)施例7 本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中燃?xì)饬髁繛?. 0Nm3/h,助燃?xì)饬髁繛?. 5Nm3/h,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。
利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TiA涂層的顯微硬度約為390. 4HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TiA涂層的臨界載荷約為21. 5N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。實(shí)施例8 本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中噴涂距離為100mm,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TW2涂層的顯微硬度約為505. 8HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TW2涂層的臨界載荷約為24. 6N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。實(shí)施例9 本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同,所不同的是本實(shí)施例中噴涂距離為200mm,其他實(shí)驗(yàn)條件相同。利用涂層顯微硬度測試方法測得上述TW2涂層的顯微硬度約為397. 6HV,利用涂層附著力測試方法測得上述TiA涂層的臨界載荷約為20. 2N。與對比實(shí)施例相比,本實(shí)施例中采用復(fù)合火焰噴涂方法制備得到的TW2涂層的力學(xué)性能得到明顯改善。以上所述的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)說明,應(yīng)理解的是以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的原則范圍內(nèi)所做的任何修改和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)打02涂層,該1102涂層位于基底表面,其特征是 所述的TiA涂層的厚度為10 μ m 100 μ m,所述的TiO2涂層中TW2的晶相組成為銳鈦礦相和金紅石相,銳鈦礦型TW2占TW2涂層的質(zhì)量百分含量為3% 35%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層,其特征是所述的銳鈦礦型TW2占TiA涂層的質(zhì)量百分含量的20% 30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層,其特征是所述的基底是A3低碳鋼、不銹鋼或者軸承鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)TW2涂層的制備方法,其特征是包括如下步驟步驟1、配制銳鈦礦型TW2噴涂液料將平均粒度為IOnm 40nm、晶型為銳鈦礦結(jié)構(gòu)的TW2粉與去離子水和無水乙醇進(jìn)行磁力攪拌混合均勻,得到噴涂液料,其中TW2粉的質(zhì)量百分比含量為lwt% 9wt% ;步驟2、配制金紅石型TW2噴涂粉料將平均粒度為IOym 40μπκ晶型為金紅石結(jié)構(gòu)的二氧化鈦粉末作為噴涂粉料;步驟3、基底表面熱噴涂基底表面進(jìn)行粗化預(yù)處理后清洗干凈,然后采用火焰噴涂方法,以乙炔為燃?xì)猓鯕鉃橹細(xì)?,將步驟1中配制的噴涂液料用壓縮空氣霧化后,采用槍外送料方式輸送到熱噴涂火焰根部,并且該霧化后的噴涂液料的輸送方向與熱噴涂火焰軸線方向呈30° 90°夾角,同時將步驟2中配制的噴涂粉料采用槍內(nèi)送粉方式輸送到熱噴涂火焰根部,在基底表面制備厚度為10 μ m 100 μ m的TiO2涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層的制備方法,其特征是所述的步驟1中,去離子水和無水乙醇的體積比為1 1 4 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層的制備方法,其特征是所述的步驟3中,噴涂液料的流量為1. 5Nm3/h 4. 5Nm3/h ;
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層的制備方法,其特征是所述的步驟3中,噴涂粉料的輸送速率為5g/min 15g/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層的制備方法,其特征是所述的步驟3中,燃?xì)饬髁繛?. ONmVh 2. 0Nm3/h,助燃?xì)饬髁繛?. ONmVh 3. 5Nm3/ h。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)T^2涂層的制備方法,其特征是所述的步驟3中,噴涂距離為IOOmm 200mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高硬度高附著力的微納米結(jié)構(gòu)TiO2涂層及其制備方法。該TiO2涂層的厚度為10μm~100μm,涂層中TiO2的晶相組成為銳鈦礦相和金紅石相,并且銳鈦礦型TiO2占TiO2涂層的質(zhì)量百分含量為3%~35%。本發(fā)明采用液相熱噴涂和傳統(tǒng)熱噴涂方法結(jié)合,將TiO2液料和粉末同時送入熱噴涂火焰,制得的TiO2涂層與液相熱噴涂法獲得的TiO2涂層相比,其顯微硬度提高近10倍,附著力提高近3倍,有利于TiO2涂層光催化功能的發(fā)揮,具有重要的應(yīng)用價值,有望產(chǎn)生極大的社會經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C23C4/10GK102373397SQ201110324750
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者丁思月, 李華, 薛群基, 袁建輝 申請人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所