[發明專利]一種氮化物陶瓷-非晶復合涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201710464598.3
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107236921B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 褚振華;魏福雙;楊勇;董艷春;張建新;陳學廣;閻殿然;張春月
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C23C4/067
• 分類號: C23C4/067
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種氮化物陶瓷-非晶復合涂層的制備方法，其特征為該方法包括以下步驟：

(1)對工件基體表面進行清潔化預處理；

(2)對預處理好的工件基體表面進行噴砂粗化活化處理；

(3)采用熱噴涂技術對步驟(2)得到的經過噴砂粗化活化處理的合金工件表面進行噴涂，得到厚度為80-100μm的粘結底層；粘結底層的噴涂原料為微米級的Fe-Al、Ni-Al、NiCrAlY或CoCrAlY自熔性合金粉，粒徑為30-70μm；

(4)采用熱噴涂技術對步驟(3)處理好的試樣表面進行噴涂，噴涂粉為復合喂料粉，送粉器送粉氣體為N₂，最后得到氮化物陶瓷-非晶復合涂層；

所述的喂料粉為非晶包覆復合粉體，復合喂料粉粉末粒徑為10～100μm；所述非晶包覆復合喂料粉是在粒徑為10-70μm的非晶粉外包裹有粒徑為3-5μm的包覆粉。

2.如權利要求1所述的氮化物陶瓷-非晶復合涂層的制備方法，其特征為所述的工件基體的材質為碳鋼、不銹鋼或合金。

3.如權利要求1所述的氮化物陶瓷-非晶復合涂層的制備方法，其特征為所述的熱噴涂方法為大氣等離子噴涂方法、真空等離子方法、控制氣氛等離子噴涂方法、高速等離子噴涂方法、高速火焰噴涂方法或爆炸噴涂方法。

4.如權利要求1所述的氮化物陶瓷-非晶復合涂層的制備方法，其特征為所述的熱噴涂方法為等離子噴涂，具體為：復合喂料粉槍內送粉，噴槍速度為10-15m/min，槍距為80-110mm，噴涂功率為30-35kW，送粉器送粉氣體為N₂，氣體流量為30-130L/h。

5.一種熱噴涂用復合喂料粉體，其特征為該粉體由以下方法制得，包括以下步驟：

(1)將羧甲基纖維素鈉加入到去離子水中混合，水浴加熱50-100℃下機械攪拌0.5～1小時，得到粘結劑；其中，羧甲基纖維素鈉的質量為去離子水質量的0.1％-1％；

(2)制備漿料：向上步得到的粘結劑中加入包覆粉、Fe基非晶粉、分散劑和去離子水，得到混合漿料；

其中，分散劑為多聚磷酸鈉，其質量為粉體總質量的0.5％-3％；包覆粉質量為Fe基非晶粉質量的5％-30％；粘結劑質量為粉體總質量的30％-70％；本步驟中，去離子水的加入量為原料粉總質量的40％-300％；所述的粉體總質量為包覆粉與Fe基非晶粉質量之和；

(3)將上步得到的混合漿料機械攪拌0.5～3小時；

(4)將攪拌好的漿料加入到噴霧設備中，進行噴霧造粒，最后得到復合喂料粉，復合喂料粉粉末粒徑為10～100μm；

所述的包覆粉為Ti粉、Al粉、B粉、Si粉中的一種或多種，粒徑為3-5μm；

所述的鐵基非晶粉的成分為：Cr:25％-27％、C：2％-2.5％、Mo：16％-18％、B：2％-2.2％，余量為Fe，上述比例均為質量百分比，粉末均為球形或近球形顆粒，粒徑為10-70μm。

6.如權利要求5所述的熱噴涂用復合喂料粉體，其特征為所述的噴霧設備為噴霧干燥塔，進口溫度為220-260℃，設置噴霧干燥塔的出口溫度為100℃-140℃，噴霧干燥塔中霧化盤的轉速為15000-30000r/min。