一種具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及真空含浸納米封孔劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有高滲透性的真空含 浸納米封孔劑及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)很多熱噴涂涂層來(lái)說(shuō)，封孔是一項(xiàng)必要的后處理過(guò)程。當(dāng)涂層面臨腐蝕及氧化 (有時(shí)處于高溫）環(huán)境時(shí)，封孔是涂層設(shè)計(jì)必需要考慮的一項(xiàng)內(nèi)容。
[0003] 世界上首家向市場(chǎng)推出系列化封孔劑產(chǎn)品是美國(guó)METCO公司（現(xiàn)SULZER METC0)， 其封孔劑系列已有相當(dāng)規(guī)模，并成功使用多年，其重要的幾種封孔劑有：空氣干燥型甘油酯 樹(shù)脂、空氣干燥型酚醛樹(shù)脂、鋁乙烯樹(shù)脂、烘烤型酚醛樹(shù)脂和硅鋁樹(shù)脂等，其中，前四種盡管 有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，但是其工作溫度都在200°C左右，無(wú)法應(yīng)用于高溫環(huán)境下的封孔工 藝，而硅鋁樹(shù)脂盡管工作溫度可達(dá)到480°C，但是存在耐磨度低、滲透性差的問(wèn)題。
[0004] 除了以上問(wèn)題以外，一般的樹(shù)脂無(wú)法滲透進(jìn)微小的孔洞，對(duì)于一些精密的組件無(wú) 能為力，也存在很大的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種兼具有高滲透性、高 耐磨性、高耐溫性、低粘度的真空含浸納米封孔劑，解決了傳統(tǒng)封孔劑滲透性差、耐磨性低、 不耐高溫、粘度高的難題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于精密組件內(nèi)部孔洞完好的封住。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種具有高滲透性的真空含浸納米 封孔劑，由以下質(zhì)量配比的原料組成：
[0007] 碳化硅：二氧化硅：助劑：溶劑=1 %~5% :5%~15% :0· 1 %~3% :65%~95%。
[0008] 作為本發(fā)明所述具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述真 空含浸納米封孔劑由以下質(zhì)量配比的原料組成：
[0009] 碳化硅：二氧化硅：助劑：溶劑=3. 45% :IL 25% :0· 3% :85%。
[0010] 作為本發(fā)明所述具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述助劑 包括增稠劑和成膜助劑。
[0011] 作為本發(fā)明所述具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述增稠 劑為聚氨酯，所述成膜助劑為二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、四氟丙醇中的至少一種。
[0012] 作為本發(fā)明所述具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑的優(yōu)選實(shí)施方式，所述溶劑 為四氟丙醇或異丙醇中的至少一種。
[0013] 其次，本發(fā)明還提供一種具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑的制備方法，所述 方法包括以下步驟：
[0014] (1)按照質(zhì)量配比為碳化硅：二氧化硅：助劑：溶劑=1 %~5% :5%~15% : 0. 1 %~3% :65%~95%分別稱(chēng)取各物質(zhì)的質(zhì)量；
[0015] 或步驟⑴為按照質(zhì)量配比為碳化硅：二氧化硅：助劑：溶劑=3. 45% :11. 25% : 0. 3% :85%分別稱(chēng)取各物質(zhì)的質(zhì)量；
[0016] (2)將分散機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至300r/m~500r/m，先緩慢加入碳化娃和二氧化娃，再加入 適量的溶劑，以不至于使?jié){料黏度過(guò)高而不便使用，加入成膜助劑，最后視整體漿料的黏度 情況適量添加增稠劑，得到配好的漿料；
[0017] (3)將步驟⑵中所述漿料置于200°C~300°C的烤箱內(nèi)低溫烘烤IOmin~30min 即得到所需的封孔劑。
[0018] 最后，本發(fā)明還提供了 一種具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑在鐵系、鋁系、銅 系以及合金系精密工件上的用途。
[0019] 本發(fā)明所述封孔劑經(jīng)過(guò)真空含浸加工處理后都能藉毛細(xì)管原理滲入工件內(nèi)部深 層而達(dá)到密封的目的，提高氣密性防氣漏滲漏、強(qiáng)化機(jī)械切削加工性、增加機(jī)械抗壓強(qiáng)度、 提高加工公差尺寸準(zhǔn)確性、增進(jìn)零件外觀(guān)質(zhì)感及耐久性。
[0020] 所述封孔劑一方面存在有機(jī)物形成化學(xué)鍵結(jié)，另一方面存在無(wú)機(jī)物產(chǎn)生鍵結(jié)，因 此能與鐵、鋁、鋅、鎂等金屬形成化學(xué)交聯(lián)而產(chǎn)生堅(jiān)強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié)，是優(yōu)異產(chǎn)品質(zhì)量最重要 的根本要求。而非一般含浸封孔廠(chǎng)所用的環(huán)氧樹(shù)脂或更差一等的樹(shù)脂封孔劑，此類(lèi)樹(shù)脂是 一種大分子量的高分子，對(duì)于工件只能再淺淺的表層形成一種披覆型的樹(shù)脂，無(wú)法滲透到 工件的內(nèi)部，因此工件封孔后，往往再電鍍時(shí)不良率高而且使用在高溫高摩擦的作業(yè)條件 下很容易使電鍍膜剝離，在耐鹽霧條件測(cè)試下也往往達(dá)不到完美的要求。
[0021] 所述封孔劑系屬納米級(jí)微小顆粒（<50nm)，具有高滲透性，低黏度，即使微小的孔 洞亦能滲入，烘干蒸發(fā)時(shí)自身會(huì)開(kāi)始聚合（polymerization)，最后待液態(tài)蒸發(fā)后，形成陶瓷 膜而將孔洞及孔洞內(nèi)部表面兼顧而完全的封住。
[0022] 應(yīng)用范圍可使用于粉末冶金零組件、氣動(dòng)手工具氣密組件、氣缸蓋、引擎零組件、 燃油系統(tǒng)、冷凍壓縮機(jī)、動(dòng)力操縱系統(tǒng)、齒條和齒輪殼蓋、輪機(jī)引擎零組件、開(kāi)關(guān)閥、岐管、調(diào) 節(jié)器、天然瓦斯控制器、油壓幫浦零組件、電機(jī)及電子裝備、軍事用設(shè)備、航天硬設(shè)備等。
[0023] 所述封孔劑封孔的反應(yīng)機(jī)制如下：
[0024] A、滲透，如圖3所示：
[0025] 封孔劑含浸滲入深層的縫隙中，封孔劑和工件內(nèi)層【鐵系、鋁系、銅系、合金系】分 別存在之情形。
[0026] B、交聯(lián)和聚合，如圖4所示：
[0027] 封孔劑在烘干蒸發(fā)時(shí)開(kāi)始聚合（polymerization)及交聯(lián)反應(yīng)（corss-link)陶瓷 體逐漸形成。
[0028] C、封孔，如圖5所示：
[0029] 封孔劑和工件基材【鐵系、鋁系、銅系、合金系】發(fā)生堅(jiān)強(qiáng)化學(xué)交聯(lián)，以及本身的聚 合反應(yīng)，同時(shí)形成的陶瓷體而達(dá)到封孔的效能。
[0030] 本發(fā)明提供的具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑，通過(guò)改變配方比例，具有以 下優(yōu)點(diǎn)：（1)與一般封孔劑相比，具有更好的滲透性，粒子<50nm ; (2)與一般封孔劑相比，具 有更好的耐高溫特性，600°C ; (3)與一般封孔劑相比，還具有低粘度、高耐磨性的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1為本發(fā)明所述真空含浸納米封孔劑應(yīng)用于微弧氧化工件圓片封孔前后的SEM 圖。
[0032] 圖2為本發(fā)明所述真空含浸納米封孔劑實(shí)施例2的SEM圖。
[0033] 圖3為本發(fā)明所述封孔劑封孔反應(yīng)的滲透機(jī)制圖。
[0034] 圖4為本發(fā)明所述封孔劑封孔反應(yīng)的交聯(lián)和聚合機(jī)制圖。
[0035] 圖5為本發(fā)明所述封孔劑封孔反應(yīng)的封孔機(jī)制圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為更好的說(shuō)明本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0037] 實(shí)施例1
[0038] 本實(shí)施例所述具有高滲透性的真空含浸納米封孔劑的由以下質(zhì)量比的原料制 成：
[0039] 碳化硅：二氧化硅：助劑：異丙醇=1% :5% :0. 1% :65%，其中，助劑的質(zhì)量配比 為聚氨酯：四氟丙醇=1:1。