一种连接器零件表面涂层及其涂覆方法与流程

2021-02-01 21:02:49|

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[0001]
本发明属于连接器技术领域，特别涉及一种连接器零件表面涂层及其涂覆方法。

背景技术：

[0002]
连接器的外壳对连接器的功能具有防护作用，严酷环境下使用的连接器壳体在满足机械强度和结构要求外还需要具备良好的耐酸、碱、盐等腐蚀的功能，行业内最常用的是用中性盐雾时间来考核。现有技术主要采用具有优异的金属基材及表面处理方式。基材主要为铝合金、铜合金、不锈钢、钛合金等，表面处理方式主要为氧化、钝化、镀镍、镀铬、镀镉、喷漆、电泳等。通过以上表面处理方式在目前的连接器领域铝合金、铜合金、不锈钢、钛合金可以分别实现200h、500h、1000h、2000h以上的耐中性盐雾时间。
[0003]
但随着盐雾时间的提升，其材料的费用、加工费用、表面处理费用也是大幅的上升；同时电镀受其工艺特点影响会对环境造成污染,不是环保公艺，因此存在极大的局限性。

技术实现要素：

[0004]
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种连接器零件表面涂层及其涂覆方法，具体技术方案如下：
[0005]
一种连接器零件表面涂层，包括连接器零件表面陶瓷涂层，所述陶瓷涂层的成分包括氧化物、碳化物、氮化物和硼化物。
[0006]
进一步地，所述氧化物包括al2o3、tio2、zro2、cr2o3、sio2、mgo、beo、 y2o3、ti4o7；所述碳化物包括sic、wc、bc、tic；所述氮化物包括si3n4、 tin、bn、aln；所述硼化物包括tib、zrb2。
[0007]
进一步地，所述连接器零件包括连接器壳体、链接机构、尾部附件、防尘盖。
[0008]
进一步地，所述壳体材料包括铝合金、不锈钢、铜合金。
[0009]
一种连接器零件表面涂层的涂覆方法，所述的连接器零件表面涂层的涂覆方法包括：
[0010]
对连接器零件的表面进行清理，而后进行预打磨处理；
[0011]
制备陶瓷涂层涂料，包括制备成分包含氧化物、碳化物、氮化物和硼化物的陶瓷涂层涂料；
[0012]
将所述陶瓷涂层涂料涂覆于所述连接器零件的表面；
[0013]
对已涂覆所述陶瓷涂层涂料的连接器零件进行固化和检测。
[0014]
进一步地，所述对连接器零件的表面进行清理，而后进行预打磨处理，包括：
[0015]
将所述连接器零件置于酸或碱中，利用超声波产生的振动进行清理；
[0016]
利用喷砂对所述连接器零件的表面进行预打磨处理。
[0017]
进一步地，所述氧化物包括al2o3、tio2、zro2、cr2o3、sio2、mgo、beo、 y2o3、ti4o7；所述碳化物包括sic、wc、bc、tic；所述氮化物包括si3n4、 tin、bn、aln；所述硼化物包括tib、
zrb2。
[0018]
进一步地，将所述陶瓷涂层涂料涂覆于所述连接器零件的表面，包括：
[0019]
采用物理气相沉积、化学气相沉积、自蔓延高温合成、等离子喷涂、激光熔覆的工艺方法将所述陶瓷涂层涂覆于连接器零件表面。
[0020]
进一步地，所述固化和检测包括：
[0021]
将所述连接器零件置于65-75℃温度下烘干5-10分钟；
[0022]
将所述连接器零件置于250-280℃的温度下15-18分钟；
[0023]
将所述连接器零件置于水中，并对水加热至沸腾，放置12-15分钟；
[0024]
取出所述连接器零件冷却至室温，观察连接器零件表面。
[0025]
本发明的有益效果是：
[0026]
本发明的陶瓷涂层其自身具有高耐蚀性能，涂覆到连接器零件表面时能够提升普通金属基材的耐盐雾性能，从而节省为提升盐雾性能而使用昂贵基材和镀层所带来的高成本；本发明的涂覆方法简单便捷、环保经济，同时在固化时能够实现涂覆效果的检测。
具体实施方式
[0027]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0028]
一种连接器零件表面涂层，本发明的连接器零件包括但不限于连接器壳体、链接机构、尾部附件、防尘盖。
[0029]
具体的，所述连接器零件表面涂层包括连接器壳体表面陶瓷涂层，
[0030]
所述陶瓷涂层的成分包括氧化物、碳化物、氮化物和硼化物。
[0031]
作为上述技术方案的改进，所述氧化物包括al2o3、tio2、zro2、cr2o3、 sio2、mgo、beo、y2o3、ti4o7中的一种或多种，但不限于此；所述碳化物包括但不限于sic、wc、bc、tic中的一种或多种，但不限于此；所述氮化物包括si3n4、tin、bn、aln中的一种或多种，但不限于此；所述硼化物包括 tib、zrb2中的一种或多种，但不限于此。
[0032]
一种连接器零件表面涂层的涂覆方法，所述涂覆方法包括以下步骤：
[0033]
步骤一：对连接器零件的表面进行清理，而后进行预打磨处理；
[0034]
具体的，所述对连接器零件的表面进行清理，而后进行预打磨处理，包括：
[0035]
将所述连接器零件置于酸或碱中，利用超声波产生的振动进行清理；
[0036]
利用喷砂对所述连接器零件的表面进行预打磨处理。
[0037]
步骤二：制备陶瓷涂层涂料，包括制备成分包含氧化物、碳化物、氮化物和硼化物的陶瓷涂层涂料；
[0038]
具体的所述所述氧化物包括al2o3、tio2、zro2、cr2o3、sio2、mgo、beo、 y2o3、ti4o7中的一种或多种，但不限于此；所述碳化物包括但不限于sic、 wc、bc、tic中的一种或多种，但不限于此；所述氮化物包括si3n4、tin、 bn、aln中的一种或多种，但不限于此；所述硼化物包括tib、zrb2中的一种或多种，但不限于此。
[0039]
步骤三：将所述陶瓷涂层涂料涂覆于所述连接器零件的表面；
[0040]
具体的，所述将所述陶瓷涂层涂料涂覆于所述连接器零件的表面中的涂覆方法为
物理气相沉积、化学气相沉积、自蔓延高温合成、等离子喷涂、激光熔覆中的任意一种。
[0041]
步骤四：对已涂覆所述陶瓷涂层涂料的连接器零件进行固化和检测。
[0042]
作为上述技术方案的改进，所述固化和检测包括：
[0043]
将所述连接器零件置于65-75℃温度下烘干5-10分钟；
[0044]
将所述连接器零件置于250-280℃的温度下15-18分钟；
[0045]
将所述连接器零件置于水中，并对水加热至沸腾，放置12-15分钟；
[0046]
取出所述连接器零件冷却至室温，观察连接器零件表面。不但可以实现连接器零件的固化，同时可进行连接器零件的质量检测。
[0047]
本发明以连接器壳体为例进行实例说明；其中所述连接器壳体的材料包括但不限于铝合金、不锈钢、铜合金。
[0048]
实施案例1，以连接器壳体表面涂层为例进行示例说明，其中的连接器壳体的材料选用铝合金；连接器壳体表面的陶瓷涂层成分包括氧化物、碳化物、氮化物和硼化物；其中的氧化物选用al2o3；所述碳化物选用sic；所述氮化物选用si3n4；所述硼化物选用tib。
[0049]
在进行铝合金连接器壳体表面涂层涂覆时，首先将铝合金连接器壳体置于酸性溶液中，浸泡10-20分钟；而后利用超声波超声处理，处理的时间为25-20分钟，实现对连接器壳体表面的污渍进行去除，而后对连接器壳体表面利用水进行冲洗，自然晾干；
[0050]
而后对晾干后的所述铝合金连接器壳体的表面进行喷砂，实现对所述铝合金连接器壳体的表面进行预打磨处理，提高陶瓷涂层的粘附能力；
[0051]
而后制备陶瓷涂层涂料，选取氧化物al2o3、碳化物sic、氮化物si3n4；将所述硼化物tib；将氧化物al2o3、所述碳化物sic、所述氮化物si3n4和所述硼化物tib分别研磨，按照(1.5-1.8)：(1.1-1.3)：(1.3-1.5)： (0.8-1.3)的比例混合，根据需求增加适量的增稠剂和分散剂制成悬浮液料。
[0052]
而后采用物理气相沉积、化学气相沉积、自蔓延高温合成、等离子喷涂、激光熔覆的工艺方法中的一种将所述陶瓷涂层涂覆于连接器零件表面；
[0053]
其中所述物理气相沉积是在真空条件下利用加热或高性能束轰击，将镀层材料气化成院子、分子或离子，并通过低压气体或等离子体作用在集体表面沉积成涂层。
[0054]
所述化学气相沉积是借助于多元其他在加热零件表面发生化学反应，由此获得所需涂层。
[0055]
自蔓延高温合成是利用原料发生化学反应，产物沉积在制件基体上形成涂层。
[0056]
等离子喷涂是利用高温等离子体焰流将喷涂粉末加热到熔融或高塑性状态，然后被高速喷射到零件表面形成涂层。
[0057]
激光熔覆是以激光束为热源将涂覆在基体表面的涂层材料融化并快速凝固获得涂层。
[0058]
本发明采用物理气相沉积将陶瓷涂层喷涂于铝合金连接器壳体的表面；
[0059]
最后进行固化和检测，将涂覆完的连接器壳体置于65-75℃温度下烘干 5-10分钟；
[0060]
将烘干后的连接器壳体置于250-280℃的温度下15-18分钟；
[0061]
将高温固化后的连接器壳体置于水中，并对水加热至沸腾，放置12-15 分钟；
[0062]
取出连接器壳体冷却至室温，观察连接器壳体表面；
[0063]
观察连接器壳体表面若出现鼓包或者脱落则说明涂覆不合格，若未出现则说明涂覆合格。
[0064]
将上述检测合格的连接器壳体进行耐盐雾性能测试，检测出该连接器壳体的耐盐雾性能为1129小时。
[0065]
实施案例2，以连接器壳体表面涂层为例进行示例说明，其中的连接器壳体的材料选用铝合金；连接器壳体表面的陶瓷涂层成分包括氧化物、碳化物、氮化物和硼化物；其中的氧化物选用tio2；所述碳化物选用wc；所述氮化物选用tin；所述硼化物选用zrb2。
[0066]
在进行铝合金连接器壳体表面涂层涂覆时，首先将铝合金连接器壳体置于酸性溶液中，浸泡10-20分钟；而后利用超声波超声处理，处理的时间为25-20分钟，实现对连接器壳体表面的污渍进行去除，而后对连接器壳体表面利用水进行冲洗，自然晾干；
[0067]
而后对晾干后的所述铝合金连接器壳体的表面进行喷砂，实现对所述铝合金连接器壳体的表面进行预打磨处理，提高陶瓷涂层的粘附能力；
[0068]
而后制备陶瓷涂层涂料，选取氧化物tio2、碳化物wc、氮化物tin、硼化物zrb2；将氧化物tio2、碳化物wc、氮化物tin、硼化物zrb2分别研磨，按照(1.5-1.8)：(1.1-1.3)：(1.3-1.5)：(0.8-1.3)的比例混合，根据需求增加适量的增稠剂和分散剂制成悬浮液料。
[0069]
而后采用物理气相沉积、化学气相沉积、自蔓延高温合成、等离子喷涂、激光熔覆的工艺方法中的一种将所述陶瓷涂层涂覆于连接器零件表面；
[0070]
其中所述物理气相沉积是在真空条件下利用加热或高性能束轰击，将镀层材料气化成院子、分子或离子，并通过低压气体或等离子体作用在集体表面沉积成涂层。
[0071]
所述化学气相沉积是借助于多元其他在加热零件表面发生化学反应，由此获得所需涂层。
[0072]
自蔓延高温合成是利用原料发生化学反应，产物沉积在制件基体上形成涂层。
[0073]
等离子喷涂是利用高温等离子体焰流将喷涂粉末加热到熔融或高塑性状态，然后被高速喷射到零件表面形成涂层。
[0074]
激光熔覆是以激光束为热源将涂覆在基体表面的涂层材料融化并快速凝固获得涂层。
[0075]
本发明采用物理气相沉积将陶瓷涂层喷涂于铝合金连接器壳体的表面；
[0076]
最后进行固化和检测，将涂覆完的连接器壳体置于65-75℃温度下烘干 5-10分钟；
[0077]
将烘干后的连接器壳体置于250-280℃的温度下15-18分钟；
[0078]
将高温固化后的连接器壳体置于水中，并对水加热至沸腾，放置12-15 分钟；
[0079]
取出连接器壳体冷却至室温，观察连接器壳体表面；
[0080]
观察连接器壳体表面若出现鼓包或者脱落则说明涂覆不合格，若未出现则说明涂覆合格。
[0081]
将上述检测合格的连接器壳体进行耐盐雾性能测试，检测出该连接器壳体的耐盐雾性能为1123小时。
[0082]
本发明的陶瓷涂层其自身具有高耐蚀性能，涂覆到连接器零件表面时能够提升普通金属基材的耐盐雾性能，从而节省为提升盐雾性能而使用昂贵基材和镀层所带来的高成本；本发明的涂覆方法简单便捷，同时在固化时能够实现涂覆效果的检测。
[0083]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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