[發(fā)明專利]一種復(fù)合于M42鋼表面的碳化鈦納米墻及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710539212.0
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN109207959B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬付根;江南;王少龍;楊科
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波晨鑫維克工業(yè)科技有限公司
• 主分類號: C23C16/32
• 分類號: C23C16/32;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 陸鳳;馬莉華

1.一種復(fù)合于M42鋼表面的碳化鈦納米墻的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）提供M42高速鋼、碳源、鈦源和輔助氣體；

2）將所述M42高速鋼置于CVD爐內(nèi)，在所述輔助氣體氣氛下，加熱CVD爐至沉積保溫溫度；所述沉積保溫溫度為970-980℃；

3）將所述碳源和所述鈦源通入所述經(jīng)加熱的CVD爐內(nèi)，保溫第一時間段；步驟3）進(jìn)行涂層的沉積過程，且步驟3）中，所述輔助氣體和所述碳源的流量比為1－8；所述涂層為碳化鈦納米墻；

4）將所述CVD爐以第一降溫速率降溫至第二溫度，同時停止通入所述碳源和所述鈦源；所述第一降溫速率為1－10℃/min；

5）在所述CVD爐降溫至第二溫度后，停止通入所述輔助氣體，得到所述復(fù)合于M42鋼表面的碳化鈦納米墻；

所述碳化鈦納米墻呈片狀；

所述碳化鈦納米墻與M42鋼呈10-90°夾角；

單片所述納米墻的長度為0.5-3μm；

所述碳化鈦納米墻的厚度為10-500nm。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳源選自下組：甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、或其組合；和/或

所述鈦源為四氯化鈦。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉積保溫溫度為973-978℃。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3）中，所述輔助氣體和所述碳源的流量比為2-7。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3）中，所述第一時間段為10-80min。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4）中，所述第一降溫速率為2－7℃/min。

7.一種復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料包含：

基材；和

復(fù)合于所述基材表面的涂層，所述涂層為碳化鈦納米墻；

并且所述復(fù)合材料是采用權(quán)利要求1所述的制備方法制得的。

8.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述碳化鈦納米墻的反射率為30-60％；和/或

所述碳化鈦納米墻的水接觸角為100-150°。

9.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述復(fù)合材料具有選自下組的一個或多個特征：

1）所述復(fù)合材料中，所述碳化鈦納米墻的表面密度為1－50片/um²；

2）所述碳化鈦納米墻中，單片所述納米墻的長度為0.5-3μm；

3）所述碳化鈦納米墻中，相鄰的納米墻之間是相互連接或者獨立存在的；

4）所述碳化鈦納米墻中，所述鈦元素的含量為50-70wt％，所述碳元素的含量為30-50wt％；

5）所述碳化鈦納米墻與基材的結(jié)合強(qiáng)度≥10N；

6）所述復(fù)合材料的最高使用溫度≥300℃。

10.一種吸光陶瓷制品或疏水陶瓷制品，其特征在于，所述制品包含權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料或由權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料制成。