齒輪及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種齒輪及其加工方法，所述齒輪齒根上噴涂有鈦酸鉛涂層，所述鈦酸鉛涂層由混合粉料依次經(jīng)噴涂、極化而成，所述混合粉料包括PbTiO3粉、PbO粉和Al粉。鈦酸鉛(PbTiO3)是一種鐵電性材料，可用于制備壓電傳感器，本發(fā)明加入PbO粉和Al粉，可改善鈦酸鉛涂層的壓電性能。在本發(fā)明加工的齒輪中，這種涂層能與齒輪齒根這個(gè)基體緊密結(jié)合，壓電信號(hào)強(qiáng)度高，因而能更好地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)零件的服役情況，利于應(yīng)用。
【專利說明】齒輪及其加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓電材料領(lǐng)域，特別涉及一種齒輪及其加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]為了提高一些機(jī)械零件如齒輪、活塞和氣缸等的耐磨性，通常在這些零件的表面設(shè)置耐磨涂層。然而，這些零件在長期服役過程中，其先天存在的原生性微缺陷仍會(huì)慢慢累積，并且可能會(huì)與后發(fā)性微損傷相互作用，最終從量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變而產(chǎn)生致命的損壞。如果在零件質(zhì)變損壞產(chǎn)生之前能夠獲得一個(gè)確定的信號(hào)，或者能夠精確掌握零件微小損傷累積量變的全程，就可以盡量地避免發(fā)生事故。
[0003]當(dāng)前的零件表面疲勞磨損試驗(yàn)多以震動(dòng)、摩擦系數(shù)和溫度等因素的變化作為評(píng)估零件表面磨損狀態(tài)的判斷依據(jù)，當(dāng)選定的判斷因素的實(shí)際值超過了預(yù)設(shè)的門檻值，則說明零件表面失效，然后對(duì)失效零件進(jìn)行斷口分析，通過經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)典理論反向推斷，從而得出失效機(jī)理。但是，這種以“事后判斷”為主的失效行為與機(jī)理研究，不能準(zhǔn)確判斷零件表面的臨界失效狀態(tài)，無法建立可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并控制零件表面失效的掌控機(jī)制。
[0004]而現(xiàn)有的在線監(jiān)控零件表面損傷主要依靠布置可收集零件工作狀態(tài)信息的壓電傳感器，通過整理、分析傳感器輸出的信號(hào)，來把握表面涂層服役狀態(tài)的變化過程。其中，所述壓電傳感器是利用現(xiàn)有的壓電材料如鈦酸鋇、鈦酸鉛的壓電效應(yīng)制備的，應(yīng)用時(shí)，需要將其布置在服役涂層的周邊 ，或者粘貼到機(jī)械設(shè)備或零件上。
[0005]但是，采用現(xiàn)有壓電傳感器來動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)零件表面涂層服役的損傷狀況，存在零件表面涂層損傷信息強(qiáng)度弱或失真的問題，不利于應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種齒輪及其加工方法，本發(fā)明提供的齒輪的齒根上有壓電性能更加優(yōu)異的鈦酸鉛涂層，且結(jié)合緊密，進(jìn)而能提高動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)齒輪表面損傷信息的強(qiáng)度，利于應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明提供一種齒輪，所述齒輪齒根上噴涂有鈦酸鉛涂層，所述鈦酸鉛涂層由混合粉料依次經(jīng)噴涂、極化而成，所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
[0008]優(yōu)選的，所述PbT13粉、PbO粉和Al粉的質(zhì)量比為(5~8): (I~2): (I~3)。
[0009]優(yōu)選的，所述PbT13粉的粒度為40 μ m~60 μ m。
[0010]優(yōu)選的，所述PbO粉的粒度為40 μ m~70 μ m。
[0011]優(yōu)選的，所述Al粉的粒度為30μπι~40μπι。
[0012]優(yōu)選的，所述鈦酸鉛涂層的厚度為45 μ m~55 μ m。
[0013]優(yōu)選的，所述鈦酸鉛涂層還包括耐磨層。
[0014]優(yōu)選的，所述鈦酸鉛涂層還包括打底層。
[0015]本發(fā)明提供一種齒輪的加工方法，包括以下步驟:
[0016]提供齒輪；
[0017]將混合粉料噴涂在所述齒輪齒根上，經(jīng)極化，得到有鈦酸鉛涂層的齒輪；所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
[0018]優(yōu)選的，所述噴涂為超音速等離子噴涂。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將包括PbT13粉、PbO粉和Al粉的混合粉料噴涂在齒輪齒根上，經(jīng)極化，得到有鈦酸鉛涂層的齒輪。鈦酸鉛(PbT13)是一種鐵電性材料，可用于制備壓電傳感器。在形成涂層的過程中，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):PbTi03 —PbCHT12 ;本發(fā)明加入PbO粉，是為了補(bǔ)充鉛由于揮發(fā)造成的損失，使上述反應(yīng)盡可能的左移；而由于PbO在880°C以上高溫條件下容易分解揮發(fā)，本發(fā)明同時(shí)還加入Al粉，其可包裹PbT13粉和PbO粉，這樣本發(fā)明即可改善鈦酸鉛涂層的壓電性能。在本發(fā)明加工的齒輪中，這種涂層能與齒輪齒根這個(gè)基體緊密結(jié)合，壓電信號(hào)強(qiáng)度高，因而能更好地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)零件的服役情況，利于應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合涂層的示意圖；
[0021]圖2為正壓電效應(yīng)的示意圖；
[0022]圖3為能量轉(zhuǎn)化的示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明測(cè)試涂層結(jié)合強(qiáng)度的噴涂試樣圖；
[0024]圖5為本發(fā)明測(cè)試涂層結(jié)合強(qiáng)度的拉伸試樣圖；
[0025]圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的齒輪的示意圖；
[0026]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1~6和比較例I~6提供的涂層的壓電信號(hào)隨極化溫度變化的曲線圖；
[0027]圖8為本發(fā)明實(shí)施例1提供的涂層的截面形貌；
[0028]圖9為本發(fā)明比較例I提供的涂層的截面形貌；
[0029]圖10為本發(fā)明實(shí)施例7~11和比較例7~11提供的涂層的壓電信號(hào)隨極化溫度變化的曲線圖；
[0030]圖11為本發(fā)明實(shí)施例7提供的涂層的截面形貌；
[0031]圖12為本發(fā)明比較例7提供的涂層的截面形貌；
[0032]圖13為本發(fā)明實(shí)施例12~15提供的涂層的壓電信號(hào)圖；
[0033]圖14為本發(fā)明實(shí)施例16~19提供的涂層的壓電信號(hào)圖；
[0034]圖15為本發(fā)明實(shí)施例16~19提供的涂層的孔隙率圖；
[0035]圖16為本發(fā)明實(shí)施例20~31提供的涂層的壓電信號(hào)圖；
[0036]圖17為本發(fā)明實(shí)施例32~40提供的涂層的壓電信號(hào)圖；
[0037]圖18為本發(fā)明實(shí)施例32~40提供的涂層的平均硬度圖；
[0038]圖19為本發(fā)明實(shí)施例41提供的涂層的截面形貌；
[0039]圖20為本發(fā)明實(shí)施例41~50提供的涂層的結(jié)合強(qiáng)度的曲線圖；
[0040]圖21為本發(fā)明實(shí)施例46提供的涂層的截面形貌；
[0041]圖22為本發(fā)明實(shí)施例51~60提供的涂層的壓電信號(hào)隨極化溫度變化的曲線圖；
[0042]圖23為本發(fā)明實(shí)施例61~72不同噴涂手段得到的涂層的孔隙率隨極化溫度變化的曲線圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0044]本發(fā)明提供了一種鈦酸鉛涂層，由混合粉料噴涂在基體表面，經(jīng)極化而成，所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
[0045]本發(fā)明提供的鈦酸鉛涂層的壓電性能更加優(yōu)異，并能與基體緊密結(jié)合，可作為壓電涂層，更好地應(yīng)用在零件服役情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中。
[0046]形成本發(fā)明鈦酸鉛涂層的混合粉料包括？131103粉，鈦酸鉛(PbT13)是一種鐵電性材料，可用于制備壓電傳感器。所述PbT13粉為四方相鈦酸鉛粉末，粒度優(yōu)選為40 μ m~60 μ m,更優(yōu)選為45 μ m~55 μ m，粒度小于40微米的鈦酸鉛粉末使用時(shí)會(huì)大量燒灼，而粒度若高于60微米,則會(huì)出現(xiàn)未熔顆粒，影響涂層性能。并且，如果噴涂PbT13粉的粒度過大，流動(dòng)性差，也易堵塞噴嘴，不易噴涂。所述PbT13粉的顆粒形狀可以為圓形、橢圓形或不規(guī)則形狀，優(yōu)選為圓形。
[0047]在本發(fā)明中，所述混合粉料包括PbO粉。作為優(yōu)選，所述PbO粉的粒度控制在40 μ m~70 μ m,更優(yōu)選為50 μ m~60 μ m。所述PbO粉的顆粒形狀可以為圓形、橢圓形或不規(guī)則形狀，優(yōu)選為圓形。
[0048]在形成涂層的過程中，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):PbTi03 — PbCHT12 ；
[0049]本發(fā)明加入PbO粉，是為了補(bǔ)充鉛由于揮發(fā)造成的損失，使上述反應(yīng)盡可能的左移，盡量減少副反應(yīng)，保證涂層性能。
[0050]在本發(fā)明中，所述混合粉料包括Al粉。所述Al粉(鋁粉)的粒度優(yōu)選為30 μ m~40 μ m,更優(yōu)選為33 μ m~38 μ m。所述鋁粉的顆粒形狀可以為圓形、橢圓形或不規(guī)則形狀，優(yōu)選為圓形。
[0051 ] 由于PbO在880 V以上高溫條件下容易分解揮發(fā)，本發(fā)明同時(shí)還加入Al粉，其可包裹PbT13粉和PbO粉，這樣本發(fā)明即可改善鈦酸鉛涂層的壓電性能。本發(fā)明制備的這種涂層能與基體緊密結(jié)合，壓電信號(hào)強(qiáng)度高，因而可被廣泛應(yīng)用在活塞環(huán)、氣缸和齒輪等機(jī)械零件上，用來更好地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)零件的服役情況。
[0052]此外，所述PbT13粉、PbO粉和Al粉的各個(gè)配比也有其相應(yīng)的最佳作用。PbT13粉過多，容易造成Pb揮發(fā)量多，而太少則噴涂層性能不佳，壓電涂層不致密；A1粉過多，噴涂的壓電涂層信號(hào)差甚至及其微弱，太少的話粘結(jié)作用不強(qiáng)，不能更多的包裹壓電噴涂粉末，造成噴涂效果不佳；PbO粉過多的話會(huì)使涂層的雜質(zhì)變多，過少的話，PbT13分解較多，上述反應(yīng)更容易向右進(jìn)行，也會(huì)使噴涂效果很差。作為優(yōu)選，所述PbT13粉、PbO粉和Al粉的質(zhì)量比為(5~8):(1~2):(1~3)，如三者質(zhì)量比可以為8:1:1、7:1:2、5:2:3，更優(yōu)選為7:1:2，效果最佳。
[0053]在本發(fā)明中，所述鈦酸鉛涂層的厚度優(yōu)選為45μπι~100 μ m，更優(yōu)選為50 μ m~60 μ m。涂層太薄，監(jiān)測(cè)不準(zhǔn)確。而過厚的壓電涂層會(huì)出現(xiàn)電信號(hào)不穩(wěn)定，這是因?yàn)檫^厚的涂層內(nèi)部的大量氣孔和裂紋會(huì)弱化電荷在涂層中的傳輸效率；并且由于涂層太厚容易形成更多的孔隙和裂紋，也會(huì)影響涂層質(zhì)量，導(dǎo)致涂層首先失效。另外，涂層太厚還會(huì)給噴涂過程帶來一定的麻煩。
[0054]作為優(yōu)選，所述鈦酸鉛涂層還包括耐磨層，形成既具有耐磨抗疲勞性能又具有壓電傳感作用的復(fù)合涂層。所述耐磨層為表面層，既能作為“裝甲”，抵擋來自外界的應(yīng)力接觸并起到保護(hù)作用，又能作為一個(gè)電極和導(dǎo)體將信號(hào)輸出。
[0055]所述耐磨層的制作材料優(yōu)選為FeCrBSi合金，即形成鐵鉻硼硅涂層。所述FeCrBSi合金價(jià)格便宜，與PbT13的結(jié)合度好，且耐磨性好，所以優(yōu)選采用所述FeCrBSi合金作為耐磨層的制作材料，可以進(jìn)一步的增大零件表面的耐磨性。所述耐磨層的厚度優(yōu)選為50 μ m~100 μ m,更優(yōu)選為60 μ m~80 μ m ;所述耐磨層的粉料粒度優(yōu)選為40 μ m~70 μ m,更優(yōu)選為50 μ m~60 μ m。
[0056]本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的復(fù)合涂層如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合涂層的示意圖。在圖1中，I為基體，2為壓電涂層，3為耐磨層。在本實(shí)施例中，所述鈦酸鉛涂層包括:覆蓋在基體I表面上的壓電涂層2 ;和覆蓋在壓電涂層2上的耐磨層3。所述鈦酸鉛涂層性能優(yōu)異，為一智能傳感耐磨復(fù)合涂層。
[0057]作為優(yōu)選，所述鈦酸鉛涂層還包括打底層。所述打底層設(shè)置在壓電涂層與基體之間，其與PbT13、基體有很強(qiáng)的結(jié)合度。所述打底層的制作材料優(yōu)選為NiAl合金或NiCr合金，更優(yōu)選為NiAl合金。所述打底層的粉料粒度優(yōu)選為30 μ m~50 μ m，更優(yōu)選為35 μ m~45 μ m ;所述打底層的厚度優(yōu)選為15 μ m~25 μ m。
[0058]需要說明的是，本發(fā)明對(duì)各粉料的來源沒有特殊限制，可以自主造粒獲得，也可以從市場(chǎng)上購得。
[0059]本發(fā)明還提供了一種鈦酸鉛涂層的制備方法，包括以下步驟:
[0060]將混合粉料噴涂在基體表面，經(jīng)極化，得到鈦酸鉛涂層；所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
[0061]在本發(fā)明中，所述基體優(yōu)選為金屬基體，更優(yōu)選為45#鋼基體。即，所述基體可以為蒸汽透平機(jī)、壓縮機(jī)、泵的運(yùn)動(dòng)零件，還可以為齒輪、軸、活塞銷等零件(零件需經(jīng)高頻或火焰表面淬火)，并可以為鑄件?；蛘咚龌w為銅基體或鋁基體，以適應(yīng)其他場(chǎng)合應(yīng)用的部件。
[0062]在對(duì)基體表面噴涂之前，本發(fā)明優(yōu)選還包括對(duì)所述基體進(jìn)行淬火處理，以提高所述基體的硬度，所述硬度一般達(dá)到HRC55左右。
[0063]在對(duì)基體表面噴涂之前，本發(fā)明優(yōu)選還包括對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，以得到粗糙的基體表面，利于提高基體與涂層之間的結(jié)合度。
[0064]具體的，所述預(yù)處理包括:采用噴砂工藝處理所述基體表面，在所述噴砂工藝中，優(yōu)選以棕剛玉為砂料；所述棕剛玉的粒度優(yōu)選為15目~30目，更優(yōu)選為16目~24目；噴砂的氣壓優(yōu)選為0.5MPa~IMPa，更優(yōu)選為0.6MPa~0.8MPa ;噴砂的角度優(yōu)選為30°~60° ,更優(yōu)選為45° ;噴砂的距離優(yōu)選為130mm~160mm,更優(yōu)選為145mm。
[0065]在對(duì)基體表面噴涂之前，本發(fā)明優(yōu)選還包括對(duì)所述基體進(jìn)行熱處理，使其溫度達(dá)到 120。。。
[0066]在預(yù)處理后的基體表面，本發(fā)明實(shí)施例首先將混合粉料噴涂形成涂層。
[0067]在本發(fā)明中，所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。各粉料的內(nèi)容如前文所述，在此不再一一贅述。
[0068]本發(fā)明采用噴涂所述混合粉料的方式，來制備壓電涂層。這樣制作壓電元件可避免常規(guī)應(yīng)用中的粘貼過程，從而避免了由于粘貼帶來的如應(yīng)變傳遞損失、粘結(jié)劑失效和粘貼性能欠佳等缺點(diǎn)，使壓電陶瓷陣列的可靠性得到了提高。
[0069]在本發(fā)明中，所述噴涂可以為火焰噴涂、等離子噴涂和超音速等離子噴涂等，優(yōu)選為超音速等離子噴涂。
[0070]本發(fā)明所述的超音速等離子噴涂工藝是將粉末在較高溫度的等離子焰流中加熱到熔融狀態(tài)，并高速噴打在零件表面上，當(dāng)撞擊零件表面時(shí)，熔融狀態(tài)的球形粉末發(fā)生塑性變形，粘附于零件表面，各粉粒之間也依靠塑性變形而互相勾結(jié)起來，隨著噴涂時(shí)間的增長，零件表面就獲得了一定尺寸的噴涂層。
[0071]采用超音速等離子噴涂方法制備壓電涂層具有一系列優(yōu)點(diǎn):首先，超音速等離子噴涂可控制涂層的厚度在數(shù)十微米以下，因而制成的壓電涂層加上電極和引出線等的厚度可控制在100微米以內(nèi)，這就使得對(duì)元件厚度有特殊要求的場(chǎng)合如涂層使用壓電陶瓷元件成為可能，這也是采用燒結(jié)工藝制作壓電元件所無法比擬的突出優(yōu)點(diǎn)。其次，超音速等離子噴涂在大面積噴涂時(shí)生產(chǎn)效率較高，因此，在大面積壓電陶瓷元件陣列的制作中使用噴涂技術(shù)具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)。
[0072]再者，噴涂層存在孔隙率高、雜質(zhì)的帶入和成分的散失、以及與基體結(jié)合強(qiáng)度不高等問題，這些問題對(duì)壓電涂層的性能及使用有很大的影響。一般的等離子噴涂涂層的孔隙率大于3%，而超音速等離子噴涂涂層的孔隙率則普遍低于2 %，并且其孔隙率還可通過優(yōu)選工藝參數(shù)如噴涂功率、工作氣體流量和粉末粒度等繼續(xù)調(diào)整降低。因此，由超音速等離子噴涂制備而得到的壓電涂層不僅能與基體結(jié)合緊密，而且空隙率低、粘結(jié)性極好，容易磨削和拋光到很低的表面粗糙度，尤為重要的是壓電性能更加優(yōu)異。
[0073]在本發(fā)明中，所述超音速等離子噴涂的噴涂電壓優(yōu)選為IlOV~130V，更優(yōu)選為120V ;噴涂電流優(yōu)選為430A~450A，更優(yōu)選為440A ;噴涂功率優(yōu)選為45kW~65kW，更優(yōu)選為50kW~60kW ;噴涂距離優(yōu)選為90mm~I 1mm,更優(yōu)選為100mm。
[0074]噴涂完畢后，本發(fā)明實(shí)施例將所得涂層放入極化電場(chǎng)中進(jìn)行極化，靜置后，得到鈦酸鉛涂層，其具有優(yōu)異的壓電性能。
[0075]極化時(shí)產(chǎn)生壓電效應(yīng)，有能量的轉(zhuǎn)化。正壓電效應(yīng)如圖2所示，圖2為正壓電效應(yīng)的示意圖，如果極化方向不對(duì)，就會(huì)影響極化效果。能量轉(zhuǎn)化如圖3所示，圖3為能量轉(zhuǎn)化的示意圖。
[0076]在本發(fā)明中，所述極化的溫度優(yōu)選為60V~160°C，更優(yōu)選為80°C~140°C，最優(yōu)選為120°C。所述極化的時(shí)間優(yōu)選為20min~40min，更優(yōu)選為20min，時(shí)間太短不能使鈦酸鉛涂層完全極化，時(shí)間太長會(huì)使涂層被擊穿，不能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)功能。
[0077]本發(fā)明實(shí)施例可將有鈦酸鉛涂層的基體置于硅油浴中，通電壓進(jìn)行極化。在本發(fā)明中，所述極化電場(chǎng)的強(qiáng)度優(yōu)選為2.4KV/mm~2.6KV/mm。極化后，經(jīng)靜置，得到鈦酸鉛涂層，所述靜置的時(shí)間優(yōu)選為24小時(shí)~48小時(shí),更優(yōu)選為40小時(shí)。
[0078]得到鈦酸鉛涂層后，本發(fā)明對(duì)其壓電性能或壓電信號(hào)等進(jìn)行測(cè)試。采用ZJ-4AN準(zhǔn)靜態(tài)壓電常數(shù)測(cè)量儀，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。采用Nova NanoSEM450型掃描電子顯微鏡，對(duì)鈦酸鉛涂層的截面進(jìn)行觀察。采用灰度法測(cè)量涂層的孔隙率，具體步驟為:將涂層橫截面金相SEM形貌進(jìn)行灰度法拉伸和增強(qiáng)，氣孔因底色較重而顯現(xiàn)出來，再通過圖像處理軟件計(jì)算出顯露的氣孔占橫截面的面積分?jǐn)?shù)，記為涂層的孔隙率。利用Micromet6040自動(dòng)載荷切換式顯微硬度計(jì)，對(duì)涂層的顯微硬度進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試載荷為25g，加載時(shí)間為15s，垂直于涂層方向，多次測(cè)量取平均值。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB9796-88《熱噴涂鋁及鋁合金涂層試驗(yàn)方法》，本發(fā)明進(jìn)行試樣的制備，再采用MTS萬能試驗(yàn)機(jī)，利用對(duì)偶件拉伸法對(duì)涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)試驗(yàn)水平下，均采集6個(gè)試驗(yàn)的結(jié)合強(qiáng)度的平均值，作為該水平下涂層的結(jié)合強(qiáng)度值。其中，噴涂試樣如圖4所示，圖4為本發(fā)明測(cè)試涂層結(jié)合強(qiáng)度的噴涂試樣圖。粘結(jié)后的拉伸試樣如圖5所示，圖5為本發(fā)明測(cè)試涂層結(jié)合強(qiáng)度的拉伸試樣圖。在圖5中，I為對(duì)偶件(Coupled part),2為粘結(jié)涂層(Bonding coating), 3為鈦酸鉛涂層(spraying layer), 4為基體樣品(Spraying sample)。測(cè)試的具體方法為:首先將對(duì)偶件進(jìn)行噴砂處理，然后把對(duì)偶件與本發(fā)明噴涂件進(jìn)行對(duì)心粘結(jié)，粘結(jié)材料為E-7高強(qiáng)度膠，粘結(jié)完成后在烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干，烘干溫度為100°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)，待試樣完全固化后對(duì)其進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，記錄試樣被拉斷時(shí)的臨界載荷，將這個(gè)臨界載荷除以試樣與涂層的粘結(jié)面積，得到的數(shù)值即是結(jié)合強(qiáng)度。
[0079]結(jié)果表明，所述鈦酸鉛涂層具有更加優(yōu)異的壓電性能，且能與基體緊密結(jié)合，利于其在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)零件表面損傷中的應(yīng)用。
[0080]在形成壓電涂層之前，本發(fā)明優(yōu)選還包括在基體表面噴涂形成打底層，然后在打底層表面噴涂、極化，形成壓電涂層。
[0081]即，作為優(yōu)選，所述鈦酸鉛涂層還包括打底層。所述打底層設(shè)置在壓電涂層與基體之間，其與PbT13、基體有很強(qiáng)的結(jié)合度。
[0082]所述打底層的制作材料優(yōu)選為NiAl合金或NiCr合金，更優(yōu)選為NiAl合金。所述打底層的粉料粒度優(yōu)選為30 μ m~50 μ m，更優(yōu)選為35 μ m~45 μ m ;所述打底層的厚度優(yōu)選為15 μ m~25 μ m。
[0083]本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選通過超音速等離子噴涂形成打底層，具體的工藝包括:噴涂電壓為110￥~130￥，優(yōu)選為120V ;噴涂電流為370A~400A，優(yōu)選為385A ;噴涂功率為30kW~50kW,優(yōu)選為40kW ;噴涂距離為10mm~120mm,優(yōu)選為110mm。
[0084]在極化之前，本發(fā)明優(yōu)選還包括在涂層上噴涂形成耐磨層，然后進(jìn)行極化，得到鈦Ife鉛涂層。
[0085]即，作為優(yōu)選，所述鈦酸鉛涂層還包括耐磨層，形成既具有耐磨抗疲勞性能又具有壓電傳感作用的復(fù)合涂層。所述耐磨層為表面層，既能作為“裝甲”，抵擋來自外界的應(yīng)力接觸并起到保護(hù)作用，又能作為一個(gè)電極和導(dǎo)體將信號(hào)輸出。
[0086]所述耐磨層的制作材料優(yōu)選為FeCrBSi合金，即形成鐵鉻硼硅涂層。所述FeCrBSi合金價(jià)格便宜，與PbT13的結(jié)合度好，且耐磨性好，所以優(yōu)選采用所述FeCrBSi合金作為耐磨層的制作材料，可以進(jìn)一步的增大零件表面的耐磨性。所述耐磨層的厚度優(yōu)選為50 μ m~100 μ m,更優(yōu)選為60 μ m~80 μ m ;所述耐磨層的粉料粒度優(yōu)選為40 μ m~70 μ m,更優(yōu)選為50 μ m~60 μ m。
[0087]本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選通過超音速等離子噴涂形成耐磨層，具體的工藝包括:噴涂電壓為I1V~130V，優(yōu)選為120V ;噴涂電流為410A~430A，優(yōu)選為420A ;噴涂功率為35kW~55kW,優(yōu)選為45kW ;噴涂距離為90mm~100mm,優(yōu)選為95mm。
[0088]本發(fā)明制備的鈦酸鉛涂層可以依次包括打底層和壓電涂層，也可以依次包括壓電涂層和耐磨層，還可以依次包括打底層、壓電涂層和耐磨層，優(yōu)選依次包括打底層、壓電涂層和耐磨層。
[0089]本發(fā)明制備的鈦酸鉛涂層能與基體緊密結(jié)合，壓電信號(hào)強(qiáng)度高，因而可被廣泛應(yīng)用在機(jī)械零件如活塞環(huán)、氣缸和齒輪等上，用來更好地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)零件的服役情況。
[0090]本發(fā)明提供了一種齒輪，所述齒輪齒根上噴涂有鈦酸鉛涂層，所述鈦酸鉛涂層由混合粉料依次經(jīng)噴涂、極化而成，所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
[0091]在本發(fā)明中，齒輪齒根為涂層的基體。本發(fā)明對(duì)所述齒輪的尺寸、型號(hào)、材料和加工方式等沒有特殊限制，可以任選本領(lǐng)域常用的齒輪。
[0092]在本發(fā)明中，齒輪齒根上的鈦酸鉛涂層即為上文所述的鈦酸鉛涂層，在此，不再對(duì)所述鈦酸鉛涂層的內(nèi)容一一進(jìn)行贅述。
[0093]由于噴涂有上文所述的鈦酸鉛涂層，本發(fā)明提供的齒輪能夠被更好地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其根部的裂紋、服役過程中的斷裂掉齒的損傷過程等，利于應(yīng)用。
[0094]參見圖6，圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的齒輪的示意圖。在圖6中，61是齒根，62是覆蓋在齒根61上的壓電涂層(鈦酸鉛層)，63是覆蓋在壓電層62上的耐磨層(鐵鉻硼娃層)。
[0095]在所述齒輪的齒根產(chǎn)生裂紋，或者斷齒前，必然受力發(fā)生變化，其上的所述鈦酸鉛涂層將力的變化轉(zhuǎn)化成電荷的變化，經(jīng)輸出，通過監(jiān)測(cè)電荷的變化來間接監(jiān)測(cè)齒輪根部的位置與形狀變化。
[0096]本發(fā)明還提供了一種齒輪的加工方法，包括以下步驟:提供齒輪；將混合粉料噴涂在所述齒輪齒根上，經(jīng)極化，得到有鈦酸鉛涂層的齒輪；所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
[0097]本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的齒輪的加工方法包括:提供齒輪；將混合粉料噴涂在所述齒輪齒根上，形成涂層；所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉；在所述涂層上噴涂形成耐磨層，然后進(jìn)行極化，得到有鈦酸鉛涂層的齒輪。
[0098]本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的齒輪的加工方法包括；提供齒輪；在所述齒輪齒根上噴涂形成打底層；將混合粉料噴涂在所述齒輪齒根的打底層上，形成涂層；所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉；在所述涂層上噴涂形成耐磨層，然后進(jìn)行極化，得到有鈦酸鉛涂層的齒輪。
[0099]本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的齒輪的加工方法包括:提供齒輪；將混合粉料噴涂在所述齒輪齒面和齒根上，經(jīng)極化，得到有鈦酸鉛涂層的齒輪；所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
[0100]需要說明的是，所述鈦酸鉛涂層的制備方法的組合和具體工藝等內(nèi)容如前文所述，在此不作特殊限定。
[0101]本發(fā)明提供的齒輪有上文所述的鈦酸鉛涂層，相當(dāng)于配備了一個(gè)更好的自檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)齒輪還未發(fā)生斷齒等嚴(yán)重?fù)p傷的時(shí)候，對(duì)其損傷狀況進(jìn)行監(jiān)控并及時(shí)給出報(bào)警信號(hào)，就可以在出現(xiàn)問題時(shí)果斷采取措施，避免由于表面涂層失效所造成的嚴(yán)重后果。
[0102]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的齒輪及其加工方法進(jìn)行具體描述。
[0103]以下實(shí)施例中，超音速等離子噴涂采用高效GTV F6等離子噴涂設(shè)備進(jìn)行，PbT13粉購自保定宏聲聲學(xué)電子器件有限公司、牌號(hào)為P-5H，其余粉料的來源均是北京礦冶研究總院、純度均為99.99%。
[0104]實(shí)施例1
[0105]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0106]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0107]以粒度為20目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.6MPa,噴砂的角度為45°，噴砂的距離為145mm ；
[0108]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0109]采用粒度為30微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為385A，噴涂功率為40kW,噴涂距離為110mm。
[0110]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為40微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為70微米的PbO粉和粒度為30微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為450A,噴涂功率為55kW,噴涂距離為110mm。
[0111]采用粒度為50微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95m m。
[0112]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.4KV/mm。
[0113]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖7，圖7為本發(fā)明實(shí)施例1~6和比較例I~6提供的涂層的壓電信號(hào)隨極化溫度變化的曲線圖。由圖7可知，本發(fā)明實(shí)施例1制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0114]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的截面進(jìn)行觀察。結(jié)果參見圖8，圖8為本發(fā)明實(shí)施例1提供的涂層的截面形貌。由圖8可知，本發(fā)明實(shí)施例1制備的涂層與基體結(jié)合較好。
[0115]實(shí)施例2~6
[0116]按照實(shí)施例1的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C、100°C、14(rC和160°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0117]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖8，由圖8可知，本發(fā)明實(shí)施例1~6制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，并且在溫度接近120°C時(shí)壓電信號(hào)值達(dá)到最大。
[0118]比較例I~6
[0119]按照實(shí)施例1的方法，僅將混合粉料中的PbO粉排除，PbT13粉和Al粉的比例為7:3,極化溫度分別為120°C、60°C、80°C、100°C、140°C和160°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0120]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖8，由圖8可知，不含PbO粉的涂層的壓電信號(hào)比本發(fā)明實(shí)施例提供的含PbO粉的涂層的壓電信號(hào)要差。
[0121]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的截面進(jìn)行觀察。結(jié)果參見圖9，圖9為本發(fā)明比較例I提供的涂層的截面形貌。由圖9可知，不含PbO粉的涂層與基體結(jié)合較差。
[0122]實(shí)施例7
[0123]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0124]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0125]以粒度為16目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45° ,噴砂的距離為145mm ；
[0126]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0127]采用粒度為50微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為380A，噴涂功率為45kW,噴涂距離為105mm。
[0128]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為60微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為40微米的PbO粉和粒度為40微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為440A，噴涂功率為60kW，噴涂距離為100mm。
[0129]采用粒度為60微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為45kW,噴涂距離為100mm。
[0130]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.6KV/mm。
[0131]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖10，圖10為本發(fā)明實(shí)施例7~11和比較例7~11提供的涂層的壓電信號(hào)隨極化溫度變化的曲線圖。由圖10可知，本發(fā)明實(shí)施例7制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0132]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的截面進(jìn)行觀察。結(jié)果參見圖11，圖11為本發(fā)明實(shí)施例7提供的涂層的截面形貌。由圖11可知，本發(fā)明實(shí)施例7制備的涂層與基體結(jié)合較好，而且顆粒熔化均勻。
[0133]實(shí)施例8~11
[0134]按照實(shí)施例7的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C、100°C和140°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0135]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖10，由圖10可知，本發(fā)明實(shí)施例7~11制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，并且在溫度接近120°C時(shí)壓電信號(hào)值達(dá)到最大。
[0136]比較例7~11
[0137]按照實(shí)施例7的方法，僅將混合粉料中的Al粉排除，PbT13粉和PbO粉的比例為7:3,極化溫度分別為120°C、60°C、80°C、100°C和140°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0138]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖10，由圖10可知，不含Al粉的涂層的壓電信號(hào)比本發(fā)明實(shí)施例提供的含Al粉的涂層的壓電信號(hào)要差。
[0139]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的截面進(jìn)行觀察。結(jié)果參見圖12，圖12為本發(fā)明比較例7提供的涂層的截面形貌。由圖12可知，不含Al粉的涂層與基體結(jié)合較差。
[0140]由以上實(shí)施例和比較例可知，本發(fā)明涂層中PbO粉和Al粉的作用不能小覷。
[0141]實(shí)施例12
[0142]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0143]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0144]以粒度為20目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45° ,噴砂的距離為145mm ；
[0145]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0146]采用粒度為40微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為380A，噴涂功率為45kW,噴涂距離為105mm。
[0147]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為40微米~60微米、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為50微米的PbO粉和粒度為35微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V,噴涂電流為440A,噴涂功率為60kW,噴涂距離為100mm。
[0148]采用粒度為55微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為45kW,噴涂距離為100mm。
[0149]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0150]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖13，圖13為本發(fā)明實(shí)施例12~15提供的涂層的壓電信號(hào)圖。由圖13可知，本發(fā)明實(shí)施例12制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0151]實(shí)施例13~15
[0152]按照實(shí)施例12的方法，僅將PbT13粉的粒度分別改變?yōu)?0微米~30微米、60微米~80微米和80微米~100微米，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0153]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖13，由圖13可知，本發(fā)明實(shí)施例12~15制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，PbT13粉的粒度為40微米~60微米的涂層的效果最佳。
[0154]實(shí)施例16
[0155]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0156]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0157]以粒度為16目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.6MPa,噴砂的角度為45°，噴砂的距離為145mm ；
[0158]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0159]采用粒度為35微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為385A，噴涂功率為40kW,噴涂距離為110mm。
[0160]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為30微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為50微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為60微米的PbO粉和粒度為35微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為450A,噴涂功率為55kW,噴涂距離為110mm。
[0161]采用粒度為55微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95mm。
[0162]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0163]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖14，圖14為本發(fā)明實(shí)施例16~19提供的涂層的壓電信號(hào)圖。由圖14可知，本發(fā)明實(shí)施例16制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0164]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖15，圖15為本發(fā)明實(shí)施例16~19提供的涂層的孔隙率圖。由圖15可知，本發(fā)明實(shí)施例16制備的涂層的孔隙率較低。
[0165]實(shí)施例17~19
[0166]按照實(shí)施例16的方法，區(qū)別在于，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度分別為10微米、50微米和70微米的涂層，最終得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0167]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖14，由圖14可知，本發(fā)明實(shí)施例16~19制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，由壓電材料形成的涂層的厚度為30微米時(shí)，效果最佳。
[0168]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖15，由圖15可知，本發(fā)明實(shí)施例16~19制備的涂層的孔隙率較低，由壓電材料形成的涂層的厚度為50微米時(shí)，效果最佳。
[0169]實(shí)施例20
[0170]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0171]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0172]以粒度為24目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45° ,噴砂的距離為145mm ；
[0173]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0174]采用粒度為35微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為385A，噴涂功率為40kW,噴涂距離為110mm。
[0175]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為55微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為60微米的PbO粉和粒度為35微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為430A,噴涂功率為55kW,噴涂距離為90mm。
[0176]采用粒度為55微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95mm。
[0177]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0178]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖16，圖16為本發(fā)明實(shí)施例20~31提供的涂層的壓電信號(hào)圖。由圖16可知，本發(fā)明實(shí)施例20制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0179]實(shí)施例21~23
[0180]按照實(shí)施例20的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C和100°C，分別得到有欽酸鉛涂層的基體。
[0181]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖16，由圖16可知，本發(fā)明實(shí)施例20~23制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，極化溫度在120°C時(shí)，效果最佳。
[0182]實(shí)施例24~27
[0183]按照實(shí)施例20的方法，區(qū)別在于，混合粉料中，三者質(zhì)量比例為8:1:1，極化溫度分別為60°C、80°C、100°C和120°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0184]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖16，由圖16可知，本發(fā)明實(shí)施例24~27制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，極化溫度在120°C時(shí)，效果最佳。
[0185]實(shí)施例28~31
[0186]按照實(shí)施例20的方法，區(qū)別在于，混合粉料中，三者質(zhì)量比例為5:2:3，極化溫度分別為60°C、80°C、100°C和120°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0187]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖16，由圖16可知，本發(fā)明實(shí)施例28~31制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，極化溫度在120°C時(shí)，效果最佳。
[0188]由以上實(shí)施例可知，混合粉料中，所述PbT13粉、PbO粉和Al粉的質(zhì)量比為7:1:2時(shí)，得到的涂層性能最好。
[0189]實(shí)施例32
[0190]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0191]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0192]以粒度為24目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45° ,噴砂的距離為145mm ；
[0193]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0194]采用粒度為30微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為30微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為385A，噴涂功率為45kW,噴涂距離為110mm。
[0195]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為50微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為65微米的PbO粉和粒度為40微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為450A,噴涂功率為55kW,噴涂距離為90mm。
[0196]采用粒度為50微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95mm。
[0197]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0198]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖17，圖17為本發(fā)明實(shí)施例32~40提供的涂層的壓電信號(hào)圖。由圖17可知，本發(fā)明實(shí)施例32制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0199]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的平均硬度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖18，圖18為本發(fā)明實(shí)施例32~40提供的涂層的平均硬度圖。由圖18可知，本發(fā)明實(shí)施例32制備的涂層具有較高的硬度。
[0200]實(shí)施例33、34
[0201]按照實(shí)施例32的方法，區(qū)別在于，分別采用不規(guī)則顆粒的PbT13粉和橢圓顆粒的PbT13粉，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0202]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖17，由圖17可知，本發(fā)明實(shí)施例32~34制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，采用圓形顆粒的PbT13粉，效果最佳。
[0203]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的平均硬度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖18，由圖18可知，本發(fā)明實(shí)施例32~34制備的涂層具有較高的硬度，采用圓形顆粒的PbT13粉，效果最佳。
[0204]實(shí)施例35
[0205]按照實(shí)施例32的方法，區(qū)別在于，混合粉料中，三者的比例為8:1: 1，得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0206]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖17，由圖17可知，本發(fā)明實(shí)施例35制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0207]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的平均硬度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖18，由圖18可知，本發(fā)明實(shí)施例35制備的涂層具有較高硬度。
[0208]實(shí)施例36、37
[0209]按照實(shí)施例35的方法，區(qū)別在于，分別采用不規(guī)則顆粒的PbT13粉和橢圓顆粒的PbT13粉，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0210]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖17，由圖17可知，本發(fā)明實(shí)施例35~37制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，采用圓形顆粒的PbT13粉，效果最佳。
[0211]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的平均硬度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖18，由圖18可知，本發(fā)明實(shí)施例35~37制備的涂層具有較高的硬度，采用圓形顆粒的PbT13粉，效果最佳。
[0212]實(shí)施例38
[0213]按照實(shí)施例32的方法，區(qū)別在于，混合粉料中，三者的比例為5:2:3，得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0214]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖17，由圖17可知，本發(fā)明實(shí)施例38制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0215]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的平均硬度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖18，由圖18可知，本發(fā)明實(shí)施例38制備的涂層具有較高硬度。
[0216]實(shí)施例39、40
[0217]按照實(shí)施例38的方法，區(qū)別在于，分別采用不規(guī)則顆粒的PbT13粉和橢圓顆粒的PbT13粉，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0218]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖17，由圖17可知，本發(fā)明實(shí)施例38~40制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，采用圓形顆粒的PbT13粉，效果最佳。
[0219]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的平均硬度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖18，由圖18可知，本發(fā)明實(shí)施例38~40制備的涂層具有較高的硬度，采用圓形顆粒的PbT13粉，效果最佳。
[0220]由以上實(shí)施例可知，混合粉料中，所述PbT13粉、PbO粉和Al粉的質(zhì)量比為7:1: 2，且采用圓形顆粒的PbT13粉時(shí)，得到的涂層性能最好。
[0221]實(shí)施例41
[0222]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0223]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0224]以粒度為24目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45° ,噴砂的距離為145mm ；
[0225]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0226]采用粒度為35微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為385A，噴涂功率為40kW,噴涂距離為110mm。
[0227]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為50微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為70微米的PbO粉和粒度為40微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為430A,噴涂功率為55kW,噴涂距離為100mm。
[0228]采用粒度為55微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95mm。
[0229]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0230]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的截面進(jìn)行觀察。結(jié)果參見圖19，圖19為本發(fā)明實(shí)施例41提供的涂層的截面形貌。由圖19可知，含打底層的涂層與基體結(jié)合較好。
[0231]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖20，圖20為本發(fā)明實(shí)施例41~50提供的涂層的結(jié)合強(qiáng)度的曲線圖。由圖20可知，含打底層的涂層具有較高的結(jié)合強(qiáng)度。
[0232]實(shí)施例42~45
[0233]按照實(shí)施例41的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C、100°C和140°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0234]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖20，由圖20可知，含打底層的涂層具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，極化溫度為120°C時(shí)，效果最佳。
[0235]實(shí)施例46
[0236]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0237]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0238]以粒度為24目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45° ,噴砂的距離為145mm ；
[0239]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0240]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為50微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為70微米的PbO粉和粒度為40微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為430A，噴涂功率為55kW，噴涂距離為100mm。
[0241]采用粒度為55微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95mm。
[0242]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0243]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的截面進(jìn)行觀察。結(jié)果參見圖21，圖21為本發(fā)明實(shí)施例46提供的涂層的截面形貌。由圖21可知，不含打底層的涂層與基體結(jié)合較差。
[0244]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖20，由圖20可知，不含打底層的涂層的結(jié)合強(qiáng)度較差。
[0245]實(shí)施例47~50
[0246]按照實(shí)施例46的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C、100°C和140°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0247]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果參見圖20，由圖20可知，不含打底層的涂層的結(jié)合強(qiáng)度較差。
[0248]實(shí)施例51
[0249]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0250]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0251]以粒度為24目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45° ,噴砂的距離為145mm ；
[0252]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0253]采用粒度為40微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為390A，噴涂功率為40kW,噴涂距離為100mm。
[0254]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為50微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為40微米的PbO粉和粒度為40微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為430A,噴涂功率為55kW,噴涂距離為100mm。
[0255]采用粒度為55微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95mm。
[0256]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0257]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖22，圖22為本發(fā)明實(shí)施例51~60提供的涂層的壓電信號(hào)隨極化溫度變化的曲線圖。由圖22可知，本發(fā)明實(shí)施例51制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)。
[0258]實(shí)施例52~55
[0259]按照實(shí)施例51的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C、100°C和140°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0260]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖22，由圖22可知，本發(fā)明實(shí)施例51~55制備的涂層具有較強(qiáng)的壓電信號(hào)，極化溫度為120°C時(shí)，效果最佳。
[0261]實(shí)施例56
[0262]按照實(shí)施例51的方法，僅將打底層的粉料改變?yōu)镹iCr合金，得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0263]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖22，由圖22可知，打底層的粉料為NiAl合金時(shí)，效果較好。
[0264]實(shí)施例57~60
[0265]按照實(shí)施例56的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C、100°C和140°C，分別得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0266]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的壓電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖22，由圖22可知，打底層的粉料為NiAl合金時(shí)，效果較好。
[0267]實(shí)施例61
[0268]提供用工業(yè)火堿清洗去除表面油污后的齒輪，以其齒根為基體；
[0269]將所述基體進(jìn)行淬火處理，硬度達(dá)到HRC55左右；
[0270]以粒度為24目的棕剛玉為砂料，對(duì)淬火處理后的基體進(jìn)行噴砂處理，噴砂工藝包括:噴砂的氣壓為0.65MPa,噴砂的角度為45°，噴砂的距離為140mm ；
[0271]對(duì)噴砂處理后的基體進(jìn)行熱處理，溫度達(dá)到120°C。
[0272]采用粒度為40微米的NiAl合金的粉料，在所述基體上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為20微米的打底層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為390A，噴涂功率為40kW,噴涂距離為100mm。
[0273]通過超音速等離子噴涂，將混合粉料噴涂在所述基體的打底層上，形成厚度為50微米的涂層；所述混合粉料包括粒度為50微米的、圓形顆粒的PbT13粉、粒度為40微米的PbO粉和粒度為30微米的Al粉，三者質(zhì)量比例為7:1:2 ;噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為440A，噴涂功率為55kW，噴涂距離為100mm。
[0274]采用粒度為 55微米的鐵鉻硼硅粉料，在所述涂層上通過超音速等離子噴涂，形成厚度為100微米的耐磨層，噴涂工藝包括:噴涂電壓為120V，噴涂電流為420A，噴涂功率為55kff,噴涂距離為95mm。
[0275]將上述有復(fù)合涂層的基體制成尺寸為20mmX40mmX5mm的長方體試驗(yàn)片，置于HYJH-3-4壓電極化裝置試驗(yàn)機(jī)的硅油槽中，在基體側(cè)面兩側(cè)通電壓進(jìn)行極化，靜置40小時(shí)，得到有鈦酸鉛涂層的基體，極化溫度為120°C，極化時(shí)間為20min，極化電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5KV/mm。
[0276]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖23，圖23為本發(fā)明實(shí)施例61~72不同噴涂手段得到的涂層的孔隙率隨極化溫度變化的曲線圖。由圖23可知，本發(fā)明實(shí)施例61制備的涂層具有較低的孔隙率。
[0277]實(shí)施例62~64
[0278]按照實(shí)施例61的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C和100°C，分別得到有欽酸鉛涂層的基體。
[0279]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖23，由圖23可知，本發(fā)明實(shí)施例61~64制備的涂層具有較低的孔隙率。
[0280]實(shí)施例65
[0281]按照實(shí)施例61的方法，僅將噴涂方式改變?yōu)榈入x子噴涂，得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0282]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖23，由圖23可知，采用等離子噴涂的效果比采用超音速等離子噴涂的效果要差。
[0283]實(shí)施例66~68
[0284]按照實(shí)施例65的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C和100°C，分別得到有欽酸鉛涂層的基體。
[0285]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖23，由圖23可知，采用等離子噴涂的效果比采用超音速等離子噴涂的效果要差。
[0286]實(shí)施例69
[0287]按照實(shí)施例61的方法，僅將噴涂方式改變?yōu)榛鹧鎳娡?，得到有鈦酸鉛涂層的基體。
[0288]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖23，由圖23可知，采用火焰噴涂的效果比采用超音速等離子噴涂的效果要差。
[0289]實(shí)施例70~72
[0290]按照實(shí)施例69的方法，僅將極化溫度分別改變?yōu)?0°C、80°C和100°C，分別得到有欽酸鉛涂層的基體。
[0291]按照上文所述的方法，對(duì)鈦酸鉛涂層的孔隙率進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果參見圖23，由圖23可知，采用火焰噴涂的效果比采用超音速等離子噴涂的效果要差。
[0292]由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明優(yōu)選采用超音速等離子噴涂方式，通過對(duì)噴涂電壓、噴涂距離等重要工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠獲得響應(yīng)性能最為靈敏的壓電材料層和性能最為優(yōu)良的等離子噴涂層。
[0293]以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪，其特征在于，所述齒輪齒根上噴涂有鈦酸鉛涂層，所述鈦酸鉛涂層由混合粉料依次經(jīng)噴涂、極化而成，所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪，其特征在于，所述PbT13粉、PbO粉和Al粉的質(zhì)量比為(5 ~8):(I ~2):(I ~3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪，其特征在于，所述PbT13粉的粒度為40μ m~60 μ m0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪，其特征在于，所述PbO粉的粒度為40μ m~70 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪，其特征在于，所述Al粉的粒度為30μ m~40 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪，其特征在于，所述鈦酸鉛涂層的厚度為45μ m~55 μ m0
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪，其特征在于，所述鈦酸鉛涂層還包括耐磨層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪，其特征在于，所述鈦酸鉛涂層還包括打底層。
9.一種齒輪的加工方法，包括以下步驟: 提供齒輪； 將混合粉料噴涂在所述齒輪齒根上，經(jīng)極化，得到有鈦酸鉛涂層的齒輪；所述混合粉料包括PbT13粉、PbO粉和Al粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的加工方法，其特征在于，所述噴涂為超音速等離子噴涂。
【文檔編號(hào)】G01N27/00GK104073755SQ201410350033
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】王海斗, 邢志國, 董麗虹, 石偉麗 申請(qǐng)人:中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院