一種深筒型電池殼體內(nèi)表面制備氧化鋯涂層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于表面加工與改性技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在電池殼體內(nèi)表面制備涂層的方 法，尤其涉及一種深筒型電池殼體內(nèi)表面制備氧化鋯涂層的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電池是航空航天裝備上重要部件之一，尤其是氫鎳電池是航天衛(wèi)星上非常重要的 關(guān)鍵部件。近些年來(lái)，隨著我國(guó)航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，航天衛(wèi)星在太空中航行時(shí)間越來(lái) 越長(zhǎng)，這就要求電池的壽命必須滿足一定的要求。然而由于電池殼體內(nèi)的環(huán)境瞬息萬(wàn)變，其 內(nèi)部溫度差極大，該溫差過(guò)大可導(dǎo)致水蒸氣在溫度較低的電池殼壁上凝結(jié)，這便縮短了電 池的使用壽命。因此，必須采用相應(yīng)措施，對(duì)殼體材料起到隔熱作用，從而降低電池殼體的 溫度。迄今，應(yīng)用較多的方法是在電池殼體內(nèi)表面涂覆氧化鋯涂層。
[0003] 目前，最為常用的制備氧化鋯涂層的方法為等離子噴涂法。然而，隨著深筒型電池 殼體直徑的縮小及長(zhǎng)度的增加，采用傳統(tǒng)的等離子噴涂方法會(huì)造成電池殼體的過(guò)熱甚至嚴(yán) 重過(guò)燒現(xiàn)象。因此，在等離子噴涂方法基礎(chǔ)上，迫切需求一種行之有效的輔助方法，在深筒 型電池殼體內(nèi)表面制備出氧化鋯涂層，以期提高電池的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種深筒型電池殼體內(nèi)表面制備氧化鋯涂層 的方法，它主要采用直噴嘴與斜噴嘴復(fù)合的等離子噴涂及機(jī)器人離線編程的方法對(duì)噴涂過(guò) 程進(jìn)行精確控制，獲得涂層具有涂層厚薄均勻、涂層質(zhì)量的特點(diǎn)，有效提高電池的使用壽 命。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種深筒型電池殼體內(nèi)表面制備 氧化鋯涂層的方法，其特征在于包括以下步驟：
[0006] 1)對(duì)深筒型電池殼體的殼體內(nèi)表面進(jìn)行噴涂前預(yù)處理；
[0007] 2)對(duì)預(yù)處理后的殼體內(nèi)表面進(jìn)行等離子噴涂，先采用斜噴嘴并使斜噴嘴在機(jī)器人 的帶動(dòng)下勻速上下移動(dòng)的方式對(duì)殼體的直筒狀部位進(jìn)行噴涂，待涂層厚度達(dá)到要求后停止 嗔涂；
[0008] 3)然后將斜噴嘴更換為直噴嘴，并使其通過(guò)機(jī)器人編程手段進(jìn)行分段運(yùn)動(dòng)的方式 對(duì)殼體的底部進(jìn)行等離子噴涂，直至達(dá)到所要求的涂層厚度；
[0009] 4)最后，用壓縮空氣對(duì)噴涂后的殼體進(jìn)行清粉處理，并空冷至室溫。
[0010] 作為改進(jìn)，所述深筒型電池殼體的筒徑不大于100mm，筒深不小于200mm。
[0011] 作為改進(jìn)，所述步驟1)的預(yù)處理具體過(guò)程為：先對(duì)殼體內(nèi)表面進(jìn)行平整化處理， 并用丙酮去掉表面銹跡和油污；然后進(jìn)行噴砂處理，并使用壓縮空氣對(duì)噴砂后的殼體進(jìn)行 清砂處理。
[0012] 作為改進(jìn)，所述步驟2)采用斜噴嘴噴涂的工藝參數(shù)為：通過(guò)離線編程后的斜噴嘴 的上下移動(dòng)速度為420mm/min~480mm/min，同時(shí)，機(jī)器人轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為140r/min~ 180r/min〇
[0013] 再改進(jìn)，步驟3)采用直噴嘴對(duì)殼體的底部進(jìn)行噴涂的工藝參數(shù)為：通過(guò)離線編程 方式進(jìn)行分段運(yùn)動(dòng)的方式，其中在殼體的底部中心段的速度為200mm/s~220mm/s，在底部 周邊段的速度為130mm/s~150mm/s，并進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0014] 進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟3)中電池殼體的轉(zhuǎn)速為135~145r/min。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：在殼體直筒狀部位采用斜噴嘴并使其在機(jī) 器人的帶動(dòng)下勻速上下移動(dòng)的方法進(jìn)行噴涂，這樣，避免了在噴涂過(guò)程中涂層出現(xiàn)明顯厚 薄不均勻的現(xiàn)象，使涂層質(zhì)量顯著提高；在殼體呈碗狀的底部，采用直噴嘴并使其通過(guò)機(jī)器 人編程手段進(jìn)行分段運(yùn)動(dòng)的方式，這樣，避免了呈碗狀的底部涂層出現(xiàn)中間厚兩邊薄的現(xiàn) 象，使涂層質(zhì)量顯著提高。本發(fā)明工藝科學(xué)合理，制備的涂層厚薄均勻、無(wú)裂紋氣孔現(xiàn)象，涂 層質(zhì)量商，有效地提商了電池的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的深筒型電池殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2是圖1的俯視圖；
[0018] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例1中斜噴嘴對(duì)電池殼體直筒狀部位噴涂過(guò)程的工作示意圖；
[0019] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例1中直噴嘴對(duì)電池殼體呈"碗"狀底部噴涂過(guò)程的工作示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 一、對(duì)深筒型電池殼體的內(nèi)表面進(jìn)行平整化處理，并用丙酮去掉表面銹跡和油污。
[0023] 二、對(duì)步驟一處理的殼體1進(jìn)行噴砂處理，并使用壓縮空氣對(duì)噴砂后的殼體1進(jìn)行 "清砂"處理。
[0024] 三、對(duì)步驟二處理的殼體1進(jìn)行噴涂，如圖3所示，首先采用斜噴嘴2對(duì)殼體1的 直筒狀部位進(jìn)行等離子噴涂，斜噴嘴2在機(jī)器人的帶動(dòng)下勻速上下移動(dòng)，通過(guò)離線編程后 的斜噴嘴2移動(dòng)速度為420mm/min，同時(shí)，機(jī)器人轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為180r/min，待涂層厚度 達(dá)到要求后停止噴涂。
[0025] 四、對(duì)步驟三制備的殼體1的呈"碗"狀的底部進(jìn)行等離子噴涂，如圖4所示，此時(shí)， 需要將斜噴嘴2更換為直噴嘴3,并通過(guò)離線編程方式進(jìn)行分段運(yùn)動(dòng)的方式，其中在殼體1 的底部中心A段的速度為200mm/s，在殼體1的底部周邊B段的速度為130mm/s，并進(jìn)行往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到所要求的涂層厚度。此時(shí)的殼體1的轉(zhuǎn)速固定為140r/min。
[0026] 五、將噴涂后的殼體1用壓縮空氣對(duì)其進(jìn)行"清粉"處理，空冷至室溫。
[0027] 該實(shí)施例制備的樣品進(jìn)行組織與性能測(cè)試
[0028]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種深筒型電池殼體內(nèi)表面制備氧化鋯涂層的方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 對(duì)深筒型電池殼體的殼體內(nèi)表面進(jìn)行噴涂前預(yù)處理； 2) 對(duì)預(yù)處理后的殼體內(nèi)表面進(jìn)行等離子噴涂，先采用斜噴嘴并使斜噴嘴在機(jī)器人的 帶動(dòng)下勻速上下移動(dòng)的方式對(duì)殼體的直筒狀部位進(jìn)行噴涂，待涂層厚度達(dá)到要求后停止噴 涂； 3) 然后將斜噴嘴更換為直噴嘴，并使其通過(guò)機(jī)器人編程手段進(jìn)行分段運(yùn)動(dòng)的方式對(duì)殼 體的底部進(jìn)行等離子噴涂，直至達(dá)到所要求的涂層厚度； 4) 最后，用壓縮空氣對(duì)噴涂后的殼體進(jìn)行清粉處理，并空冷至室溫。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述深筒型電池殼體的筒徑不大于 10Omm,筒深不小于200mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1)的預(yù)處理具體過(guò)程為：先對(duì) 殼體內(nèi)表面進(jìn)行平整化處理，并用丙酮去掉表面銹跡和油污；然后進(jìn)行噴砂處理，并使用壓 縮空氣對(duì)噴砂后的電池殼體進(jìn)行清砂處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟2)采用斜噴嘴噴涂的工藝參數(shù) 為：通過(guò)離線編程后的斜噴嘴的上下移動(dòng)速度為420mm/min~480mm/min，同時(shí)，機(jī)器人轉(zhuǎn) 臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為140r/min~180r/min。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟3)采用直噴嘴對(duì)殼體的底部進(jìn) 行噴涂的工藝參數(shù)為：通過(guò)離線編程方式進(jìn)行分段運(yùn)動(dòng)的方式，其中在殼體的底部中心段 的速度分別為200mm/s~220mm/s，在底部周邊的速度為130mm/s~150mm/s，并進(jìn)行往復(fù) 運(yùn)動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟3)中殼體的轉(zhuǎn)速為135~145r/ min〇
【專利摘要】一種深筒型電池殼體內(nèi)表面制備氧化鋯涂層的方法，其特征在于：對(duì)殼體的內(nèi)表面進(jìn)行噴涂前預(yù)處理；采用斜噴嘴并在機(jī)器人的帶動(dòng)下勻速上下移動(dòng)的方式對(duì)殼體的直筒狀部位進(jìn)行噴涂，待涂層厚度達(dá)到要求后停止噴涂；將斜噴嘴更換為直噴嘴，并使其通過(guò)機(jī)器人編程手段進(jìn)行分段運(yùn)動(dòng)的方式對(duì)殼體的底部進(jìn)行噴涂，直至達(dá)到要求的涂層厚度；最后用壓縮空氣對(duì)噴涂后的殼體進(jìn)行“清粉”處理，并空冷至室溫。本發(fā)明工藝科學(xué)合理，避免了在原先在噴涂過(guò)程中涂層出現(xiàn)明顯厚薄不均勻的現(xiàn)象，制備的涂層厚薄均勻、無(wú)裂紋氣孔現(xiàn)象，涂層質(zhì)量高，有效地提高了電池的使用壽命。
【IPC分類】C23C4-02, C23C4-12
【公開號(hào)】CN104805390
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410038973
【發(fā)明人】馬冰, 馮勝?gòu)?qiáng), 劉光, 鄭子云, 潘力平, 劉紅偉, 崔烺, 劉琴, 王秀玲
【申請(qǐng)人】中國(guó)兵器工業(yè)第五二研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2014年1月26日