[發明專利]采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法

無效

• 申請號: 201010231398.1
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN101914744A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 赫曉東;王榮國;劉文博;宋大君;楊帆;矯維成
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12;C23C4/08;C23C4/02;F16J12/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張果瑞

1.采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、在與壓力容器形狀相符的芯模上制備浸有環氧樹脂的碳纖維纏繞復合材料纏繞層；

步驟二、在碳纖維纏繞復合材料纏繞層的內壁制備摻雜金屬粉末的樹脂過渡層；

步驟三、將制備的纖維纏繞層及摻雜金屬粉末的樹脂過渡層固化；

步驟四、在固化后的樹脂過渡層內壁采用等離子噴涂方式制備壓力容器內襯層。

2.根據權利要求1所述的采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于：步驟一制備浸有環氧樹脂的碳纖維纏繞復合材料纏繞層的過程為：

步驟a、將碳纖維浸入環氧樹脂中，讓碳纖維表面充分粘上環氧樹脂；

步驟b、在與壓力容器形狀相符的芯模上用浸有環氧樹脂的碳纖維以[0/90/45/90/0]_n方式進行鋪層，n為自然數，1<n≤4，

經過n次鋪層后，撤去芯模，形成碳纖維纏繞復合材料纏繞層。

3.根據權利要求1所述的采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于：步驟二摻雜的金屬粉末為Al粉末，制備摻雜金屬粉末的樹脂過渡層的過程為：將Al粉末：環氧樹脂以質量比為1：4的比例混合，然后在碳纖維纏繞復合材料纏繞層的內壁涂覆作為過渡層，涂覆厚度為100μm～200μm。

4.根據權利要求1所述的采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于：步驟三固化的過程為：將涂覆有環氧樹脂過渡層的碳纖維纏繞復合材料纏繞層放入烘箱內，設置烘箱溫度為40℃，保持2小時；然后在8～10分鐘內升溫至80℃，保持2小時；然后在8～10分鐘內升溫至120℃，保持2小時，固化成型取出。

5.根據權利要求1所述的采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于：步驟四在樹脂過渡層內壁采用等離子噴涂方式制備壓力容器內襯層的過程為：

等離子噴涂采用剛性非轉移型等離子弧為熱源，噴涂的金屬粉末為PbSn合金，工作氣體進入電極腔的弧狀區以后，被電弧加熱到13000K～15000K時離解形成等離子體，經孔道高壓壓縮后呈高速等離子射流噴出，金屬粉末被送粉氣流載入等離子焰流，形成熔融或半熔融的粒子束，并撞擊到過渡層表面，在過渡層表面變形，凝固形成粒子層，后來的熔融粒子繼續在先前凝固的粒子層上疊壓，形成壓力容器內襯層，

等離子噴涂參數為：噴涂功率為20kW～50kW，工作電流為200A～400A，工作氣體流量為20L/min～50L/min，送粉氣流量1.0L/min～3.0L/min。

6.根據權利要求5所述的采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于：等離子噴涂參數為：噴涂功率為30kW～45kW，工作電流為280A～350A，工作氣體流量為30L/min～45L/min，送粉氣流量1.0L/min～2.5L/min。

7.根據權利要求5所述的采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于：等離子噴涂參數為：噴涂功率為40kW，工作電流為300A，工作氣體流量為40L/min，送粉氣流量2.0L/min。

8.根據權利要求5、6或7所述的采用等離子噴涂制備PbSn合金內襯復合材料壓力容器方法，其特征在于：工作氣體為Ar氣，送粉氣體為H₂。