[發明專利]制備碳納米管增強的鐵基非晶合金熱噴涂層及方法

無效

• 申請號: 201110428980.1
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102650027A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 陳源;陸冠雄;馬寧;韓玉君;葉福興
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

1.碳納米管增強的鐵基非晶合金熱噴涂層，其特征是通過添加多壁碳納米管，對熱噴涂制備的脆性鐵基非晶合金涂層進行強化與韌化處理。

2.如權利要求1所述的涂層，其特征是所述的Fe基非晶合金粉末粒度為1～100μm；碳納米管為多壁碳納米管，純度＞95％，外徑為8～70nm，長度為100nm～20μm。

3.如權利要求2所述的涂層，其特征是所述的Fe基非晶合金粉末采用氣體霧化法制備，其成分及質量百分數為C為0.1～3％、B為2～6％、Ni為2～4％、Si為4～6％、Mo為4％、Cr為3～5％和W為9～11％，余量為Fe。

4.制備權利要求1的碳納米管增強的鐵基非晶合金熱噴涂層的制備方法，其特征是步驟如下：

1)將鐵基非晶粉末和碳納米管混合，其中碳納米管質量含量為0.5％～12％，經機械球磨或噴霧造粒法進行粒子重構，得到鐵基非晶—碳納米管復合粉；

2)對噴涂基底材料進行表面預處理；

3)熱噴涂加工，選用等離子噴涂技術制備碳納米管復合高強高韌鐵基非晶合金涂層。

5.如權利要求4所述的方法，其特征是所述的機械球磨法進行粒子重構是：將粒度為10～100μm的鐵基非晶粉末與碳納米管混合，放入球磨罐中密封，球磨罐經抽真空并充入N₂或Ar后進行機械球磨；球料質量比為10～40，轉速為200～500rpm，球磨時間為3～24h。

6.如權利要求4所述的方法，其特征是所述的噴霧造粒法進行粒子重構是：將粒度為1～2μm的鐵基非晶粉末與碳納米管在乙醇溶液中超聲分散30～60min，加入聚乙烯醇粘結劑，固液質量比為3～5，粘結劑質量含量為乙醇溶液的5％～10％，噴霧干燥轉速為7000～9000rpm，熱處理溫度為200～500℃，熱處理時間為2～3h，篩分后得到鐵基非晶—碳納米管復合重構粒子，得重構粒子粒徑為10-40μm。

7.如權利要求4所述的方法，其特征是所述的基底材料進行表面預處理是：將待噴涂的基底材料表面以剛玉砂礫進行噴砂粗化處理，去除表面的氧化層及雜物，活化及粗化表面。

8.如權利要求4所述的方法，其特征是所述的等離子噴涂技術是：工作氣體主氣為氬氣、次氣為氫氣，噴涂功率在20～50kw，噴涂電流400～800A，噴涂距離在80～180mm，噴后用壓縮空氣冷卻。