[發明專利]羥基磷灰石/納米氧化鋯梯度涂層及其制備方法

無效

• 申請號: 200810239388.5
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN101745149A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 栗卓新;李輝;李紅;吳永智;魏琪;郭天旭
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A61L27/32
• 分類號: A61L27/32;A61L27/30;C23C4/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種羥基磷灰石/納米氧化鋯梯度涂層，其特征在于，所述的梯度涂層包括有與基體相接處的底層(1)、覆蓋在底層(1)之上的下中間層(2)、覆蓋在下中間層(2)之上的上中間層(3)和覆蓋在上中間層(3)之上的表面層(4)；其中，底層(1)的組成為氧化鋯；下中間層(2)的組成為30wt％氧化鋯+70wt％羥基磷灰石復合粉末；上中間層(3)的組成為10wt％氧化鋯+90wt％羥基磷灰石復合粉末；表面層(4)的組成為羥基磷灰石；底層(1)的厚度為20～30μm；下中間層(2)的厚度為40～50μm；上中間層(3)的厚度為40～50μm；表面層(4)的厚度為50～60μm。

2.根據權利要求1所述的一種羥基磷灰石/納米氧化鋯梯度涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(一)、制備噴涂粉料：

1)底層(1)的粉料：將一次粒徑為40～100nm的納米氧化鋯粉末造粒，得到粒度為20～40μm的納米團聚氧化鋯粉末；

2)下中間層(2)的粉料：將粒度小于5μm，Y₂O₃含量為2～3mol％的納米團聚氧化鋯粉末和粉末粒度為38～75μm的羥基磷灰石粉末按質量比3∶7混合后，造粒，得到粒徑為75～150μm的30wt％氧化鋯+70wt％羥基磷灰石復合粉末；

3)上中間層(3)的粉料：將粒度小于5μm，Y₂O₃含量為2～3mol％的納米團聚氧化鋯粉末和粉末粒度為38～75μm的羥基磷灰石粉末按質量比1∶9混合后，造粒，得到粒徑為75～150μm的10wt％氧化鋯+90wt％羥基磷灰石復合粉末；

4)表面層(4)的粉料：羥基磷灰石粉末，粒徑為75～105μm；

(二)、噴涂粉料：

1)底層(1)的噴涂：采用等離子噴涂設備將底層(1)的粉料噴涂到基體之上，噴涂工藝參數為：主氣Ar，主氣流量42～45L/min，輔氣H₂，輔氣流量10～12L/min，送粉氣Ar，送粉氣流量6～6.5L/min，送粉率20g/min，電流700A，槍擺速度500mm/s，噴涂距離100mm，底層(1)的厚度為20～30μm；

2)下中間層(2)的噴涂：采用等離子噴涂設備將下中間層(2)的粉料噴涂到底層(1)之上，噴涂工藝參數為：主氣Ar，主氣流量40～42L/min，輔氣H₂，輔氣流量8～9L/min，送粉氣Ar，送粉氣流量6～6.5L/min，送粉率20g/min，電流670A，槍擺速度500mm/s，噴涂距離100mm，下中間層(2)的厚度為40～50μm；

3)上中間層(3)的噴涂：采用等離子噴涂設備將上中間層(3)的粉料噴涂到下中間層(2)之上，噴涂工藝參數為：主氣Ar，主氣流量40～42L/min，輔氣H₂，輔氣流量8～9L/min，送粉氣Ar，送粉氣流量6～6.5L/min，送粉率20g/min，電流670A，槍擺速度500mm/s，噴涂距離100mm，上中間層(3)的厚度為40～50μm；

4)表面層(4)的噴涂：采用等離子噴涂設備將表面層(4)的粉料噴涂到上中間層(3)之上，噴涂工藝參數為：主氣Ar，主氣流量42～45L/min，輔氣H₂，輔氣流量6～7L/min，送粉氣Ar，送粉氣流量6～6.5L/min，送粉率18g/min，電流650A，槍擺速度500mm/s，噴涂距離100mm，表面層(4)的厚度為50～60μm；

(三)、將步驟(二)中制的涂層，以5～8℃/min的升溫速度加熱至750℃，保溫3h后，冷卻至室溫，得到羥基磷灰石/納米氧化鋯梯度涂層。