一種電磁感應加熱復合涂層的制備方法
【專利摘要】本發明公開一種電磁感應加熱復合涂層的制備方法，屬于電磁感應加熱技術領域。本發明所述方法具體步驟為：基體表面進行粗化、清潔處理后，在基體的待噴涂表面罩上或貼上鏤空的網板，然后進行熱噴涂，去除網板后得到被凹槽均勻分割的電磁感應加熱復合涂層；或者在基體表面直接進行熱噴涂，然后進行機械切割，得到被凹槽均勻分割的電磁感應加熱復合涂層。本發明把熱噴涂涂層割裂為多個電磁感應熱源涂層塊，使基體受熱更加均勻，應力更加分散。分割后即使部分加熱層脫落或受到破壞，也不會影響其它部分涂層和產品整體的繼續使用，而且修復工藝簡單。
【專利說明】
一種電磁感應加熱復合涂層的制備方法
技術領域
[0001 ]本發明屬于電磁感應加熱復合涂層制備領域，涉及物理分割釋放復合感應加熱涂層內應力，從而提高電磁感應加熱、防護、裝飾涂層粘結強度和使用性能。
【背景技術】
[0002]電磁感應加熱，避免了使用明火加熱，具有環保、節能、高效、容易實現自動控溫和自動控制加熱部位等優點。利用熱噴涂技術可以在非磁性基體表面制備可導磁涂層實現對非磁性基體電磁感應加熱具有很好的應用前景，但是磁性基體表面制備的電磁感應加熱涂層由于應力集中容易發生翹曲變形、開裂最后脫落，因此解決電磁感應加熱涂層脫落的問題是在非磁性容器(銅、鋁、石、陶瓷、玻璃等器具容器)表面制備電磁感應加熱層產品廣泛生產應用最大阻力。
[0003]電磁感應加熱復合涂層是一種在待加熱基體表面噴涂一層或多層磁性材料，在其外部噴涂上其它材料來保護和裝飾的涂層組成，其中應用較廣的是電磁爐上使用的器皿，現在專利中已經存在的能使非磁性材料用于電磁加熱的技術有:
(I)導磁片與基體通過鍛壓成型粘結，這種方法制作的產品都存在共同的問題:①粘結不牢固，易脫落;②導磁片與基體中間始終存在空氣膜，降低了傳熱效率;③使用過程中的應力無法得到釋放，導磁層易開裂，使用壽命不長。④容易引起原容器變形或者改變原容器特性，且不能應用于非金屬基體。
[0004](2)在陶瓷煲表面烤制導磁層，這種方法制作的產品存在的共同問題:①易脫落；②使用過程中應力無法達到釋放。
[0005](3)鑲嵌導磁層，這種方法制作的產品存在的共同問題:①導磁片與基體中間始終存在空氣膜，降低了傳熱效率;②使用過程中應力無法達到釋放。
[0006](4)鑲嵌導磁圈，這種方法制作的產品存在的共同問題:①利用導磁圈之間的間隙和導磁圈上的小孔來釋放加熱時的內應力，但是前期加工導磁圈需要很多工，加工成本昂貴等問題。②導磁片與基體中間始終存在空氣膜，降低了傳熱效率;③使用過程中應力無法達到釋放。
[0007](5)底部粘接導磁層，這種方法制作的產品存在的共同問題:①粘結極其不牢固，加熱易脫落，②使用過程中應力無法達到釋放。(5)直接整塊熱噴涂導磁層，這種方法制作的產品存在的共同問題:忽略內應力和熱膨脹系數對涂層粘附性的影響，沒有提出噴涂時的內應力釋放和后期使用時加熱過程中熱膨脹引起的應力釋放和分配問題，壽命短，易脫落。
[0008]上述專利存在共同的問題:由于涂層內應力容易導致涂層內部出現裂紋，從而影響了產品質量和噴涂的效率;(b)在后續加熱的使用過程中，會因為涂層和容器材料的熱膨脹系數差異而出現涂層掉落乃至損壞容器；(C)生產的涂層只要一旦受到破壞或發生脫落而且修復困難，影響整個產品的使用周期。(d)即使考慮了導磁圈之間的間隙等加強內應力釋放，制備技術也完全不同于本發明中的熱噴涂技術，并且工序復雜和成本昂貴。

【發明內容】

[0009]本發明要解決的問題是:克服噴涂過程中的內應力過大和使用過程會引起涂層脫落、開裂的問題。
[0010]本發明目的及意義在于用性價比高的技術解決噴涂過程中的應力聚集、釋放問題和熱膨脹系數不同而引起的涂層脫落、開裂、翹曲變形乃至損壞容器的情況，使涂層粘結更加牢固，使用壽命更持久。
[0011 ]本發明的技術方案為:基體表面進行粗化、清潔處理后，在基體的待噴涂表面罩上或貼上鏤空的網板，然后進行熱噴涂，去除網板后得到被凹槽均勻分割的電磁感應加熱復合涂層;或者在基體表面直接進行熱噴涂，然后進行機械切割，得到被凹槽均勻分割的電磁感應加熱復合涂層。
[0012]本發明采用物理分割把涂層分塊的方法將涂層中的內應力進行及時分散釋放而不損壞涂層，其中涂層物理分割制備的局部感應加熱層的形狀可根據需要進行調整，如方形、蜂窩狀、條形、圓形、環形等。解決了陶、砂、玻璃、石質等非金屬材料容器無法進行感應加熱且難以噴涂粘結強度良好金屬涂層的問題。具有涂層粘結更加牢固、使用過程中涂層不易翹曲變形、開裂，及時受到損壞甚至脫落部分小塊涂層，也不影響整個產品的繼續使用的特點。主要采用2種方法進行物理分割釋放熱噴涂復合感應加熱涂層內應力:①在噴涂前用耐高溫的網格罩住待噴涂表面再進行噴涂，達到均勻分割整個感應加熱層的目的，使涂層的內應力得到釋放，粘結更加牢固、使用過程中涂層不易翹曲變形、開裂。其中涂層分割法制備的局部感應加熱層的形狀可根據需要進行調整，如方形、蜂窩狀、條形、圓形、環形等，附圖1為通過本方法制備感應加熱的一種網格模型圖；②制備感應加熱層后進行機械加工，即先把待噴涂表面整個面噴涂完成后，進行機械切削或銑削加工分割涂層，得到需要的局部感應加熱涂層形狀，如圖2。上述2種方法都是把整個感應加熱層分割成按規律排列的正方形、矩形、蜂窩狀等圖形或圖案的局部感應加熱層，使噴涂過程中的應力及時得到分散釋放，使每塊局部、獨立的涂層始終保持完整性，始終使涂層粘結在容器壁上。從而解決了涂層應力而引起的粘結不牢固、噴涂過程中開裂、使用過程中由于熱膨脹系數差別太大而引起的開裂和對產品的破壞現象。該解決方法成本低，操作簡單，涂層粘結牢固，產品使用壽命更長。
[0013]在電磁感應加熱復合涂層上再噴涂上一層或多層其他材料作為保護層或者裝飾層;解決感應加熱層表面磨損、腐蝕、美化問題，從而使得感應加熱容器的應用更加廣泛。
[0014]本發明所述網板的網格為任意形狀，如方形、蜂窩狀、條形、圓形、環形等，其形狀可根據需要進行調整；由耐高溫材料(例如以難熔金屬鎢、鉬、鉭、鈮為基體，添加固溶強化元素形成以碳化物沉淀相和熱加工方式強化的高溫材料)制備得到。根據使用要求用特定的圖案網格罩住局部感應加熱層表面進行噴涂，既美觀又解決了內應力問題，該圖案還起到防偽的作用。
[0015]本發明所述把待噴涂表面整個面噴涂完成后，進行機械切削或銑削加工分割涂層，加工凹槽(如圖2所示)的寬度為:0.1mm?10mm，可根據實際使用要求和待加工表面大小來確定，得到需要的局部感應加熱涂層形狀。
[0016]本發明所述網板的骨架的寬度為0.1mm?10mm，使分割涂層的凹槽寬度為0.1mm?10mm，可根據實際使用要求和待加工表面大小來確定。
[0017]本發明被分割后的涂層由多個小塊的涂層組成，其每一小塊涂層(如圖2所示)的面積為0.0 Imm2 ?I OOOOmm2。
[0018]本發明所述熱噴涂技術包括電弧噴涂技術、等離子噴涂技術、氧-乙炔火焰噴涂技術、超音速火焰噴涂等。
[0019]本發明所述基體為鋁合金、陶瓷、紫砂、大理石、玻璃等不含順磁性分子的材料。
[0020]本發明所述涂層材料為鐵、鈷、鎳及其所屬氧化物、氮化物或其對應的合金。
[0021]本發明所述其他材料為銅、鋁、鎳及其合金、陶瓷等功能性材料，起到保護或裝飾的作用。
[0022]本發明所述利用耐高溫材料、鏤空的噴涂網格罩住基體待噴涂表面，然后進行噴涂分割涂層的方法，具體包括以下步驟:
(1)對基體表面進行粗化、清潔處理；
(2)采用耐高溫材料、鏤空的噴涂網格(網格形狀可選擇)罩住產品待噴涂表面制備分割的感應加熱涂層(根據基體材料、噴涂材料和使用要求選用電弧噴涂技術、等離子噴涂技術、氧-乙炔火焰噴涂技術、超音速火焰噴涂等技術)。
[0023](3)根據產品的使用需要，在(2)噴涂的感應加熱層表面再噴涂上一層或多層其他材料(銅、鋁、鎳、陶瓷等)作為保護層和裝飾層。
[0024]本發明所述完整噴涂涂層后進行機械加工分割涂層的方法，具體包括以下步驟:
(1)對基體表面進行粗化、清潔處理；
(2)根據基體材料、涂層材料和使用要求選用電弧噴涂技術、等離子噴涂技術、氧-乙炔火焰噴涂技術、超音速火焰噴涂等技術對產品待噴涂表面進行熱噴涂。
[0025](3)使用合適的機加工技術，對(2)中涂層進行合理切割，使其分割成面積比較小的感應加熱涂層。
[0026](4)根據產品的使用需要，在(3)噴涂的感應加熱層表面再噴涂上一層或多層其他材料(銅、鋁、鎳、陶瓷等)作為保護層和裝飾層。
[0027]本發明所述①可以根據不同使用要求，不同的使用條件，選用電弧噴涂技術、等離子噴涂技術、氧-乙炔火焰噴涂技術、超音速火焰噴涂等技術，可選熱噴涂技術范圍廣。②熱噴涂技術采用機械手智能化噴涂系統、噴涂效率高、噴涂涂層厚度準確均勻。③機械手智能化噴涂系統有利于多次間歇式噴涂，使涂層內部應力及時充分的釋放，涂層強度更高、粘結更好。
[0028]基體材料為不具磁性的材料(銅、鋁、陶、砂、玻璃、石質、混凝土等)及磁性材料
(鐵、鈦及其它合金等)。
[0029]涂層材料:鐵、鈷、鎳及其對應的合金。
[0030]局部感應加熱層外表面的裝飾或保護層材料:銅、鋁、鎳及其合金、陶瓷等本發明制備得到的產品結構:銅、鋁、陶、砂、玻璃、石質等不具磁性的容器，待加熱表面噴涂導磁材料涂層(厚度根據使用需要控制噴涂)，導磁層外表面噴涂裝飾或保護涂層(根據產品使用要求需要噴涂)。
[0031]涂層結構:單層:導磁層或者多層:①導磁層+裝飾或保護層(根據使用要求)②粘結層+導磁層(根據使用要求)或者三層:粘結層+導磁層+裝飾或保護層(根據使用要求) 本發明的有益效果:
(I)本發明所述方法利用物理分割把電磁感應加熱復合涂層分塊的方法，整個電磁感應加熱層被分割成按規律排列的正方形、矩形、蜂窩狀等圖形或圖案的局部感應加熱復合涂層，使噴涂過程中的應力及時得到分散釋放，保證了每塊局部、獨立的電磁感應加熱復合涂層始終保持完整性和良好的粘結性能;解決了電磁感應加熱復合涂層由應力引起的粘結不牢固、噴涂過程中開裂的問題，同還解決了使用過程中由于內應力而引起的開裂和對產品的破壞現象。
[0032](2)本發明把傳統整體電磁感應加熱復合涂層加熱割裂為多個熱源涂層，使用過程中即使一塊局部的電磁感應加熱復合涂層受到損傷甚至脫落，也不會影響其他部分的涂層和整個基體的使用且容易修復，延長了產品的使用壽命。
[0033](3)本發明把電磁加熱的整體涂層發熱切割成許多個發熱源，從而使基體受熱更加均勻，熱效率更高，能源利用率更高。
[0034](4)本發明采取增材制造的理念(不同于基體加工凹槽進行內鑲嵌)，利用熱噴涂技術制備加熱涂層，降低了涂層使用過程的維修成本，增加了再制造的可能性。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發明實施例1原理圖；
圖2為本發明所述方法制備得到的其中一種涂層的三維模型圖；
圖3為正方形局部感應加熱涂層排列模型圖；
圖4為蜂窩狀局部感應加熱涂層排列模型圖。
[0036]圖2中:1-凹槽;2-小塊涂層;3-基體。
【具體實施方式】
[0037]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不限于所述內容。
[0038]本發明具體實施例制備多層涂層的制備方案如下，具體包括以下步驟:
(I)首先使用白剛玉、棕剛玉或鋯剛玉(沙粒的粒度為18_25μπι)對基體進行噴砂處理；噴完后用壓縮干燥空氣吹掉殘余在基體表面凹坑中的砂粒、雜質。
[O O3 9 ] (2 )利用熱噴涂系統，把待噴涂基體放到噴涂系統的噴涂平臺上，做好噴涂前準備，進行噴涂。
[0040](3)按要求進行機械加工處理涂層表面，達到相應的使用要求。
[0041](4)按使用要求對涂層外表進行保護層和裝飾層噴涂，冷卻至室溫，取下樣品。
[0042]本發明步驟(2)中噴涂涂層時物理分割把涂層分塊的方法有2種:
①用耐高溫的網格罩住待噴涂表面再進行噴涂，達到均勻分割整個感應加熱層的目的，耐高溫材料網格的形狀根據需要設計制造，形狀多樣如附圖3、4，也可以設計成各種形狀的圖形和L0G0，網格可以根據待噴涂表面的形狀和弧度進行調節網格板的形狀、弧度;在噴涂安裝時，使該耐高溫網格板距離待噴涂表面2?1mm(根據使用要求來調節該網格板到待噴涂表面的距離)。
[0043]②把噴涂完成的整個涂層進行機械切割，把涂層按要求分割成需要的形狀。切割縫深度控制在0.5?1.5mm，縫的寬度控制在I?2mm，切割時盡量減小切割震動。
[0044]實施例1
本實施例以鋁合金為基體，在鋁合金基體上噴涂316L不銹鋼涂層，具體方法為:將鋁合金基體表面進行粗化、清潔處理后，在鋁合金基體的待噴涂表面罩上鏤空的網板(材質為耐高溫的鉬絲，鉬絲粗細為0.1mm)，網板的形狀為蜂窩狀，每塊蜂窩狀面積為0.01mm2。采用電弧噴涂技術噴涂進行熱噴涂，網格距離待噴涂表面4mm，噴霧電壓32 V，電流180 A和噴氣壓力0.6 MPa，噴槍距網格200 mm，噴涂速度6mm/s，去除網板后得到成網格狀分布的電磁感應加熱復合涂層，電磁感應加熱復合涂層厚度約為ΙΟΟμπι。
[0045]本實施例制備得到的涂層呈蜂窩狀分布，每個網格的面積為0.01mm2，網格之間的距離為0.1111111。采用顯微硬度測試儀10)10-服3-10002涂層進行硬度測試，其硬度為390服。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到90Mpa，熱震次數超過20次。
[0046]和本實施例相比，不加網板，直接在基體上進行噴涂的制備得到的鋁合金基體表面的316L不銹鋼涂層，硬度為370HV，其粘結強度為30Mpa，熱震次數不超過10次。
[0047]從上面的實驗結果可以看出加網格把電磁感應加熱復合涂層分割成小塊，可以明顯增加電磁感應加熱復合涂層的粘結性，小塊的電磁感應加熱復合涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0048]實施例2
本實施例以鋁合金為基體，在鋁合金基體上噴涂N1-Al涂層，具體方法為:將鋁合金基體表面進行粗化、清潔處理后，在鋁合金基體的待噴涂表面罩上鏤空的網板(材質為耐高溫的鉻絲，鉻絲粗細為10mm)，網板的形狀為網格狀，每塊網格狀面積為10000mm2。采用等離子噴涂進行熱噴涂，網格距離待噴涂表面4mm，噴槍距離網格200mm;電流410A;電壓320V;N2流量230L/min;Ar流量100L/min;H2流量15L/min;送粉電壓18V，噴槍移動速度6mm/s，制備的涂層厚度約為700μπι。
[0049]本實施例制備得到的涂層呈網格狀分布，每個網格狀的面積為10000mm2，網格之間的距離為10mm。采用顯微硬度測試儀MC010-HVS-1000Z涂層進行硬度測試，其硬度為350HV。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到104Mpa，熱震次數超過25次。去除網板后得到成網格狀分布的電磁感應加熱復合涂層，電磁感應加熱復合涂層厚度約為700μπι。
[0050]和本實施例相比，不加網板，直接在基體上進行噴涂的制備得到的鋁合金基體表面的N1-Al涂層，硬度為345HV，其粘結強度為83Mpa，熱震次數不超過15次。
[0051 ]從上面的實驗結果可以看出加網格把電磁感應加熱復合涂層分割成小塊，可以明顯增加電磁感應加熱復合涂層的粘結性，小塊的電磁感應加熱復合涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0052] 實施例3
本實施例以陶瓷為基體，在陶瓷基體上噴涂N1-Cr涂層，具體方法為:將表面進行粗化、清潔處理后，在陶瓷基體的待噴涂表面先利用電弧噴涂上一層Al層作為粘結層，噴霧電壓32 V，電流180 A和噴氣壓力0.6 MPa，噴槍距噴涂表面200 mm，噴涂速度6mm/s。在噴好的Al層表面罩上鏤空的網板(材質為耐高溫的鉭絲，鉭絲粗細為9mm)，網板的形狀為圓形，每塊網格狀面積為2500mm2。采用氧-乙炔噴涂技術噴涂進行熱噴涂，網格距離待噴涂表面3mm，噴霧電壓32 V，電流180 A、氧氣壓力0.78 MPa，乙炔氣體壓力0.I Mpa，噴槍距離網格200mm，噴涂速度I Omm/s，去除網板后得到成網格狀分布的涂層，涂層厚度約為500μηι。
[0053]本實施例制備得到的涂層成圓形分布，每個網格的面積為2500mm2，網格之間的距離為9mm。采用顯微硬度測試儀MC010-HVS-1000Z涂層進行硬度測試，其硬度為750HV。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到234Mpa，熱震次數超過30次。去除網板后得到成網格狀分布的電磁感應加熱復合涂層，電磁感應加熱復合涂層厚度約為500μπιο
[0054]和本實施例相比，不加網板，直接在基體上進行噴涂的制備得到的陶瓷基體表面的N1-Cr涂層，硬度為445HV，其粘結強度為103Mpa，熱震次數不超過15次。
[0055]從上面的實驗結果可以看出加網格把電磁感應加熱復合涂層分割成小塊，可以明顯增加電磁感應加熱復合涂層的粘結性，小塊的電磁感應加熱復合涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0056]實施例4
本實施例以陶瓷為基體，在陶瓷基體上噴涂316L不銹鋼涂層，具體方法為:將陶瓷基體表面進行粗化、清潔處理后，在陶瓷基體的待噴涂表面罩上鏤空的網板(材質為耐高溫的鉬材料，鉬絲粗細為15mm)，網板的形狀為蜂窩狀，每塊網格狀面積為3500mm2。然后采用電弧噴涂技術噴涂進行熱噴涂，網格距離待噴涂表面6mm，噴霧電壓32 V，電流180 A和噴氣壓力0.6 MPa，噴槍霧距離網格300 mm，噴涂速度10mm/s，去除網板后得到成網格狀分布的涂層，涂層厚度約為600μπι。
[0057]本實施例制備得到的涂層成蜂窩狀分布，每個網格的面積為3500mm2，網格之間的距離為15mm。采用顯微硬度測試儀MC010-HVS-1000Z涂層進行硬度測試，其硬度為450HV。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到314Mpa，熱震次數超過20次。去除網板后得到成網格狀分布的電磁感應加熱復合涂層，電磁感應加熱復合涂層厚度約為600μηι。
[0058]和本實施例相比，不加網板，直接在基體上進行噴涂的制備得到的陶瓷基體表面的N1-Cr涂層，硬度為445HV，其粘結強度為113Mpa，熱震次數不超過12次。
[0059]從上面的實驗結果可以看出加網格把電磁感應加熱復合涂層分割成小塊，可以明顯增加電磁感應加熱復合涂層的粘結性，小塊的電磁感應加熱復合涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0060]實施例5
本實施例以烤制而成的紫砂為基體，在紫砂基體表面噴涂316L不銹鋼涂層，具體方法為:將紫砂基體表面進行粗化、清潔處理后，在紫砂基體的待噴涂表面罩上鏤空的網板(材質為耐高溫的鉬材料，鉬絲粗細為8mm)，網板的形狀為蜂窩狀，每塊網格狀面積為900mm2。然后采用電弧噴涂技術噴涂進行熱噴涂，網格距離待噴涂表面6mm，噴霧電壓32 V，電流180A和噴氣壓力0.6 MPa，噴槍霧距離網格300 mm，噴涂速度lOmm/s，去除網板后得到成網格狀分布的電磁感應加熱復合涂層，電磁感應加熱復合涂層厚度約為600μπι。利用等離子噴涂，噴涂上一層陶瓷層作為保護層，噴槍距離表面200mm;電流410Α;電壓320V;N2流量230L/min; Ar流量100L/min ;H2流量15L/min;送粉電壓18V，噴槍移動速度6mm/s，制備的涂層厚度約為 300μηι。
[0061]本實施例制備得到的涂層成蜂窩狀分布，每個網格的面積為900mm2，網格之間的距離為8mm。采用顯微硬度測試儀MC010-HVS-1000Z涂層進行硬度測試，其硬度為390HV。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到104Mpa，熱震次數超過20次。去除網板后得到成網格狀分布的涂層，涂層厚度約為600μπι。
[0062]和本實施例相比，不加網板，直接在基體上進行噴涂的制備得到的紫砂基體表面的316L不銹鋼涂層，硬度為370HV，其粘結強度為70Mpa，熱震次數不超過12次。
[0063]從上面的實驗結果可以看出加網格把電磁感應加熱復合涂層分割成小塊，可以明顯增加電磁感應加熱復合涂層的粘結性，小塊的電磁感應加熱復合涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0064]實施例6
本實施例以烤制而成的紫砂為基體，在紫砂基體表面噴涂N1-Al涂層，具體方法為:將紫砂基體表面進行粗化、清潔處理后，在紫砂基體的待噴涂表面罩上鏤空的網板(材質為耐高溫的鉻材料，鉻絲粗細為12mm)，網板的形狀為圓形狀，每塊圓形狀面積為1500mm2。采用超音速火焰噴涂技術噴涂進行熱噴涂，網格距離待噴涂表面4mm，噴霧電壓34 V，電流190A、氧氣壓力0.70 MPa，丙燒氣體壓力0.1 Mpa，噴槍距離網格350 mm，噴涂速度10mm/s，去除網板后得到成網格狀分布的涂層，涂層厚度約為700μπι。
[0065]本實施例制備得到的涂層成圓形狀分布，每個網格的面積為1500mm2，網格之間的距離為12mm。采用顯微硬度測試儀MC010-HVS-1000Z涂層進行硬度測試，其硬度為490HV。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到214Mpa，熱震次數超過28次。去除網板后得到成網格狀分布的電磁感應加熱復合涂層，電磁感應加熱復合涂層厚度約為 700μπι。
[0066]和本實施例相比，不加網板，直接在基體上進行噴涂的制備得到的紫砂基體表面的N1-Al涂層，硬度為490HV，其粘結強度為134Mpa，熱震次數不超過15次。
[0067]從上面的實驗結果可以看出加網格把電磁感應加熱復合涂層分割成小塊，可以明顯增加電磁感應加熱復合涂層的粘結性，小塊的電磁感應加熱復合涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0068]實例7
本實施例以大理石為基體，在大理石基體表面噴涂316L不銹鋼涂層，具體方法為:將大理石基體表面進行粗化、清潔處理后，在大理石基體的待噴涂表面先利用電弧噴涂上一層Al層作為粘結層，噴霧電壓32 V，電流180 A和噴氣壓力0.6 MPa，噴槍距待噴涂表面200mm，噴涂速度6mm/ s。在噴好的Al層表面。在Al層表面罩上鏤空的網板(材質為耐高溫的鉬材料，鉬絲粗細為10mm)，網板的形狀為蜂窩狀，每塊網格狀面積為900mm2。然后采用電弧噴涂技術噴涂進行熱噴涂，網格距離待噴涂表面6mm，噴霧電壓32 V，電流180 A和噴氣壓力0.6MPa，噴槍霧距離網格300 mm，噴涂速度10mm/s，去除網板后得到成網格狀分布的電磁感應加熱復合涂層，電磁感應加熱復合涂層厚度約為600μπι。利用等離子噴涂，噴涂上一層陶瓷層作為保護層，噴槍距離表面200mm;電流410Α;電壓320V;N2流量230L/min;Ar流量10L/min;H2流量15L/min;送粉電壓18V，噴槍移動速度6mm/s，制備的涂層厚度約為200μπι。
[0069]本實施例制備得到的涂層成蜂窩狀分布，每個網格的面積為900mm2，網格之間的距離為8mm。采用顯微硬度測試儀MC010-HVS-1000Z涂層進行硬度測試，其硬度為387HV。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到104Mpa，熱震次數超過25次。
[0070]和本實施例相比，不加網板，直接在基體上進行噴涂的制備得到的大理石基體表面的316L不銹鋼涂層，硬度為369HV，其粘結強度為70Mpa，熱震次數不超過12次。
[0071]從上面的實驗結果可以看出加網格把涂層分割成小塊，可以明顯增加涂層的粘結性，小塊的涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0072]實例8
本實施例以鋁合金為基體，先利用熱噴涂技術制備800mm316L不銹鋼涂層，再進行機械切割，把涂層按要求分割成面積為1500mm2正方形的涂層，切割縫的寬度為10mm。切割電磁感應加熱復合涂層完成后，電磁感應加熱復合涂層厚度約為800mm。
[0073]本實施例制備得到的涂層成正方形分布，每個網格的面積為800mm2，網格之間的距離為10mm。采用顯微硬度測試儀MC010-HVS-1000Z涂層進行硬度測試，其硬度為369HV。具體采用拉伸實驗方法對涂層的粘結強度進行測試，粘結強度達到90Mpa，熱震次數超過18次。
[0074]和本實施例相比，不加切割，直接在基體上進行噴涂的制備得到的鋁合金基體表面的316L不銹鋼涂層，硬度為360HV，其粘結強度為50Mpa，熱震次數不超過9次。
[0075]從上面的實驗結果可以看出加機械切割把電磁感應加熱復合涂層分割成小塊，可以明顯增加電磁感應加熱復合涂層的粘結性，小塊的電磁感應加熱復合涂層更有利于使用過程中的內應力釋放。
[0076]以上形狀舉例只是本發明的部分運用舉例，但是本發明不只限于該實施例，只要其以任何相同或相似手段達到本發明的技術效果，都應落入本發明的保護范圍之內。
[0077]將本發明實施例1?8制備得到的電磁感應加熱復合涂層，不僅可以用于生活中加熱盛具的制造，還可運用于任何電磁感應加熱的容器的表面加工，大到工廠的反應釜小到生活中的電磁爐加熱器具。使用該方法制造的器具:可以利用電磁感應的方法加熱，物理分割釋放涂層內應力，提高了涂層加熱效率、盛器受熱更均勻、涂層粘結強度，延長了其使用壽命，改善了使用性能。
【主權項】
1.一種電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟:基體表面進行粗化、清潔處理后，在基體的待噴涂表面罩上或貼上鏤空的網板，然后進行熱噴涂，去除網板后得到被凹槽均勻分割的電磁感應加熱復合涂層;或者在基體表面直接進行熱噴涂，然后進行機械切割，得到被凹槽均勻分割的電磁感應加熱復合涂層。2.根據權利要求1電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:在電磁感應加熱復合涂層上再噴涂上一層或多層其他材料作為保護層或者裝飾層。3.根據權利要求1或2所述的電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:所述網板的網格為任意形狀。4.根據權利要求1所述的電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:所述網板的骨架的寬度為0.1mm?10mm，使分割涂層的凹槽寬度為0.1mm?1mm05.根據權利要求1、2、4任意一項所述電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:被分割后的涂層由多個小塊的涂層組成，其每一小塊涂層的面積為0.0 Imm2?I OOOOmm2。6.根據權利要求5所述電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:所述基體不含順磁性分子的材料。7.根據權利要求6所述電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:所述涂層材料為鐵、鈷、鎳及其所屬氧化物、氮化物或其對應的合金。8.根據權利要求6所述電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:所述涂層厚度為:0.05mm ?Imm ο9.根據權利要求6所述電磁感應加熱復合涂層的制備方法，其特征在于:所述其他材料為:銅、鋁、鎳及其合金、陶瓷。
【文檔編號】C23C4/12GK105821368SQ201610257988
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】宋鵬, 李喬磊, 羅恒, 彭俊銘
【申請人】昆明理工大學