[發(fā)明專利]一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210195288.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN102703850A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董世知;馬壯;李智超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/10
• 分類號(hào): C23C4/10;C23C4/12
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種三元硼化物陶瓷涂層，其特征在于：選用Mo粉、Fe粉和FeB粉為原料，采用熱噴涂技術(shù)在Q235鋼基體上制備的過(guò)渡層的表面制備，涂層主要由Mo₂FeB₂和Fe基粘結(jié)相組成，伴有Fe₂O₃。

2.一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層，其特征在于：選用Mo粉、Fe粉和FeB粉為原料，添加質(zhì)量百分比為1%～5%氧化鈰，采用熱噴涂技術(shù)在Q235鋼基體上制備的過(guò)渡層的表面制備，陶瓷涂層中主要成分為Mo₂FeB₂硬質(zhì)相、Fe基粘結(jié)相，還有FeMoO₄、B₂O₃和CeO₂。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層，其特征在于：陶瓷涂層的顯微硬度Hv_0.1為665～1405，孔隙率為7.61～21.78%，熱震次數(shù)40次以上，粘結(jié)面積為225mm²條件下，抗拉強(qiáng)度為15.99～19.8MPa，涂層的摩擦系數(shù)在0.31～0.52之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層，其特征在于：如果陶瓷涂層制備中添加氧化鈰的質(zhì)量百分比為1～4%，陶瓷涂層的顯微硬度Hv_0.1為817～1405，孔隙率為7.61～15.58%，熱震次數(shù)53次以上，粘結(jié)面積為225mm²條件下，抗拉強(qiáng)度為16.9～19.8MPa，涂層的摩擦系數(shù)在0.34～0.52之間。

5.一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層的制備方法，其特征在于：

第一步，基體預(yù)處理：

選用Q235鋼板材，對(duì)其表面進(jìn)行粗化處理后，在基體表面噴涂Ni-Al過(guò)渡層；

第二步，噴涂喂料的制備：

將Mo粉、FeB合金粉和Fe粉混合均勻，按照質(zhì)量比ω（Fe-B）：ω（Mo）：ω（Fe）=32：48：20混合均勻，加入PVB粘結(jié)劑，金屬粉末與粘結(jié)劑的質(zhì)量比例為5：1，在100℃烘干箱中烘干1.5~2h，將烘干后的團(tuán)聚粉體破碎，過(guò)200目篩，然后向其中加入質(zhì)量百分比為1%～5%稀土氧化鈰，混合均勻，得到噴涂喂料；

第三步，陶瓷涂層的制備：

對(duì)預(yù)處理后的基體進(jìn)行預(yù)熱，然后噴涂制備陶瓷涂層，噴涂后進(jìn)行重熔，冷卻；噴涂工藝參數(shù)為：噴射角度70～85°，噴涂距離130～150mm，移動(dòng)速度60～90mm·s^-1，氧氣壓力0.6～0.8Mpa，乙炔壓0.10～0.11Mpa。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層的制備方法，其特征在于：所述的基體表面粗化采用噴砂處理，工藝參數(shù)為：噴砂磨粒為剛玉砂，噴涂距離100～150mm，噴砂角度90°，壓縮空氣壓力0.6～0.8MPa；Ni-Al過(guò)渡層的制備選用鎳包鋁合金粉末，粒度46.67～103.55μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層的制備方法，其特征在于：所述噴涂喂料中鐵粉粒度4.95μm，硼鐵粉FeB粒度6.47μm，氧化鈰為分析純，鉬粉粒徑300目。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層的制備方法，其特征在于：所述的PVB粘結(jié)劑制備步驟具體如下：

（1）用量筒量取50ml濃度為98%的無(wú)水乙醇倒入150ml燒杯里，放在定時(shí)恒溫磁力攪拌器上加熱到60℃；（2）稱取3.75g的PVB，加入到燒杯中并不斷用玻璃棒攪拌，使無(wú)水乙醇和PVB充分混合，直至PVB完全溶解后停止加熱，最終得到無(wú)色、透明的PVB粘結(jié)劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含有氧化鈰的三元硼化物陶瓷涂層的制備方法，其特征在于：第三步中基體預(yù)熱溫度300～400℃，時(shí)間5～7min；重熔溫度700～800℃，時(shí)間1～2min。