[發(fā)明專利]一種三氧化二鋁/二氧化鈦前驅(qū)體復(fù)合熱噴涂粉末及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810097367.8
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108358613A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程旭東;毛家瑋;丁思宇;李永甲;曾鮮
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/626;C04B35/624;C04B35/622
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;徐曉琴

本發(fā)明屬于熱噴涂制備功能性涂層領(lǐng)域，具體涉及一種新型Al₂O_3/TiO₂前驅(qū)體復(fù)合熱噴涂粉末及其制備方法。所述Al₂O₃/TiO₂前驅(qū)體分別為AlOOH和Ti(OH)₄，質(zhì)量比為6.52:1～2.27:1；所述熱噴涂粉末的粒度為20～70μm，中值粒徑D50為40μm。本發(fā)明采用溶膠?凝膠法，將有機金屬鹽制成溶膠后進行復(fù)合，從而有效地改善了粉末中各個組分的均勻性；將本發(fā)明應(yīng)用于Al₂O₃/TiO₂復(fù)合陶瓷涂層的制備，可實現(xiàn)TiO₂組分的均勻分布，從而有效提高陶瓷涂層的顯微硬度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱噴涂制備功能性涂領(lǐng)域，具體涉及一種新型Al₂O₃/TiO₂前驅(qū)體復(fù)合熱噴涂粉末及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的進一步發(fā)展，材料的性能和功能需求正面臨愈加嚴(yán)格的挑戰(zhàn)。材料表面作為材料性能與功能的重要載體，利用熱噴涂技術(shù)對其表面進行改性與防護已成為當(dāng)今裝備制造領(lǐng)域中倍受關(guān)注的重點發(fā)展方向。面對日益復(fù)雜的耐磨耐蝕工況，單一的金屬或陶瓷熱噴涂涂層已經(jīng)無法滿足需求。熱噴涂Al₂O₃/TiO₂(AT)復(fù)合陶瓷涂層因其較高的結(jié)合強度和韌性、優(yōu)異的防腐蝕和耐磨性能，而廣泛應(yīng)用于船舶、紡織、機械、印刷等領(lǐng)域。

目前制備AT熱噴涂粉末的方法主要有熔融破碎法、粉末團聚法等。熔融破碎法可用于制備脆性材料的粉末，制得的粉末均勻性及致密性較好，但須將原料加熱至熔融態(tài)，極其耗費能源，且制得的粉末多棱角，致使流動性欠佳；在實際操作中，粉末團聚法僅靠機械攪拌無法獲得均一粉體，且造粒后的粉末還需進一步熱處理，使得該法存在粉末均一性差、能耗高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一種新型Al₂O₃/TiO₂前驅(qū)體復(fù)合熱噴涂粉末及其制備方法。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種Al₂O₃/TiO₂前驅(qū)體復(fù)合熱噴涂粉末的制備方法，包括如下步驟：

(1)氧化鋁溶膠的制備：將異丙醇鋁、乙醇和去離子水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍{(diào)節(jié)溶液的pH值，水浴加熱至反應(yīng)溫度，敞口攪拌蒸出水解產(chǎn)物后繼續(xù)冷凝回流，自然冷卻后得到氧化鋁溶膠前驅(qū)體；

(2)復(fù)合溶膠前驅(qū)體制備：稱取對應(yīng)質(zhì)量的鈦酸四丁酯配置成乙醇稀釋液，劇烈攪拌條件下將其滴加到步驟(1)所得氧化鋁前驅(qū)體溶膠內(nèi)，滴加完畢后繼續(xù)攪拌一段時間得到復(fù)合溶膠，室溫下陳化后得到AT復(fù)合溶膠前驅(qū)體；

(3)熱噴涂粉末的制備：取步驟(2)所得的AT復(fù)合溶膠前驅(qū)體，采用噴霧造粒法制備得到團聚型粉末，經(jīng)篩分處理后得到粒徑適中的Al₂O₃/TiO₂前驅(qū)體復(fù)合熱噴涂粉末。

上述方案中，步驟(1)所述異丙醇鋁、乙醇、去離子水的摩爾比為1:50:50～1:100:100；步驟(2)所述鈦酸四丁酯與乙醇的摩爾比為1:50。

上述方案中，所述異丙醇鋁和鈦酸四丁酯的摩爾比為12.6:1～4.39:1。

上述方案中，步驟(1)所述pH值為4.5～5.5。

上述方案中，步驟(1)所述反應(yīng)溫度為70℃～90℃。