一种高强耐磨农具涂层的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115261848A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210879829.8(22)申请日2022.07.25(71)申请人佳木斯大学地址154007黑龙江省佳木斯市学府路148号佳木斯大学(72)发明人赵化启李国晶姚潍何丽丽张立军(74)专利代理机构哈尔滨华夏松花江知识产权代理有限公司23213专利代理师侯静(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)B22F1/10(2022.01)B22F9/04(2006.01)C08G83/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种高强耐磨农具涂层的制备方法(57)摘要一种高强耐磨农具涂层的制备方法，它涉及一种农具涂层的制备方法。本发明的目的是要解决现有大部分农具的硬度和耐磨性差的问题。方法：一、制备金属有机框架；二、制备熔覆粉末；三、对农具进行预处理；四、激光熔覆，在农具表面形成高强耐磨农具涂层。本发明将金属有机框架、石墨烯、ZrO2粉、氮化硼和铜粉混合，制备了熔覆粉末，再利用激光熔覆技术在农具的表面制备了改性陶瓷增强熔覆层，提高了农具的硬度和耐磨性；本发明制备的涂层可以延长农具的使用寿命；本发明制备的涂层可用于现有所有农具，适用范围广。本发明可获得一种高强耐磨农具涂层。CN115261848ACN115261848A权利要求书1/1页1.一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于该制备方法具体是按以下步骤完成的：一、制备金属有机框架：将5,10,15,20‑四(4‑羟苯基)卟啉溶液与硝酸钴/N,N‑二甲基甲酰胺溶液混合均匀，得到混合溶液；将混合溶液在温度为100℃下反应1h～2h，最后去除N,N‑二甲基甲酰胺，得到金属有机框架；二、制备熔覆粉末：将金属有机框架、石墨烯、ZrO2粉、氮化硼和铜粉混合，球磨，得到熔覆粉末；三、对农具进行预处理：使用砂纸对农具进行打磨至表面光亮，再使用无水乙醇清洗，干燥，得到预处理的农具；四、激光熔覆：①、将预处理的农具加热至450℃～550℃，再在450℃～550℃下加热1h～2h；②、采用激光熔覆装置将熔覆粉末熔覆于预处理的农具表面，在农具表面形成高强耐磨农具涂层。2.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于所述的5,10,15,20‑四(4‑羟苯基)卟啉溶液的制备方法为：将5,10,15,20‑四(4‑羟苯基)卟啉分散到N,N‑二甲基甲酰胺中，得到5,10,15,20‑四(4‑羟苯基)卟啉溶液。3.根据权利要求1或2所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于所述的5,10,15,20‑四(4‑羟苯基)卟啉溶液的浓度为0.01mg/mL～0.03mg/mL。4.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的硝酸钴/N,N‑二甲基甲酰胺溶液的浓度为0.01mg/mL～0.03mg/mL。5.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于步骤一中所述的混合溶液中5,10,15,20‑四(4‑羟苯基)卟啉与硝酸钴的摩尔比为1:4；步骤二中所述的球磨的时间为2h～3h，球磨的速度为200r/min～500r/min。6.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于步骤二中所述的熔覆粉末中金属有机框架的质量分数为2％～3％，石墨烯的质量分数为0.6％～1.2％，ZrO2粉的质量分数为5％～10％，氮化硼的质量分数为5～12％，余量为铜粉。7.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于步骤四②中所述的激光熔覆装置包括光纤激光器、可移动装置和送粉器。8.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于所述的光纤激光器的功率为1500W～2200W，扫描速度为100mm/min～120mm/min，搭接率为30％～50％。9.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于所述的可移动装置用于固定预处理的农具，移动速度为2mm/s～4mm/s；所述送粉器的送粉量为2g/min～3g/min，载粉气体为氩气。10.根据权利要求1所述一种高强耐磨农具涂层的制备方法，其特征在于步骤四②中所述的高强耐磨农具涂层的厚度为2mm～2.5mm。2CN115261848A说明书1/4页一种高强耐磨农具涂层的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种农具涂层的制备方法。背景技术[0002]农具，指农业生产使用的工具，也称农用工具、农业生产工具。农具是农民在从事农业生产过程中用来改变劳动对象的器具。[0003]田间触土部件主要包括犁铧、耙片、圆盘刀、旋耕刀、锄铲等，是农机耕作作业过程中的核心部件，触土耐磨部件的工作可靠性已成为提升我国大、