[發明專利]耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201911028205.X
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110616396B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊旭;魯元;孫福洋;張真;陳夢詩
• 申請（專利權）人: 西安特種設備檢驗檢測院
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/06;C23C4/137;C23C4/02;C01B21/068
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

1.一種耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、采用碳熱還原法制備AlN顆粒，所述AlN顆粒中AlN的質量百分含量不小于99％，AlN顆粒的平均粒徑不大于20μm；所述碳熱還原法制備AlN顆粒包括：將氧化鋁和炭黑置于濕式球磨機中進行濕法球磨，然后將濕法球磨后的物料干燥后置于氣氛爐中，在流動氮氣氣氛下以10℃/min～15℃/min的升溫速率升溫至1400℃，保溫4h，得到AlN顆粒；所述氧化鋁和炭黑的質量比為73:27；

步驟二、將TC4鈦合金粉末和步驟一中制備的AlN顆粒混合均勻，得到噴涂粉末；所述噴涂粉末中TC4鈦合金粉末的質量百分含量為80％～95％，余量為AlN顆粒；所述TC4鈦合金粉末的平均粒徑不大于60μm；

步驟三、將步驟二中所述噴涂粉末烘干，然后采用超音速火焰噴涂工藝將烘干后的噴涂粉末噴涂于管線鋼表面，得到耐微生物腐蝕的AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層；所述超音速火焰噴涂工藝的工藝條件為：助燃劑氧氣流量為100L/min～150L/min，燃氣丙烷流量為20L/min～30L/min，送粉氣體氮氣流量為20L/min～30L/min，噴槍移動速度為30mm/s～60mm/s，噴涂距離為300mm～400mm。

2.根據權利要求1所述的耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁的質量純度不小于99％，氧化鋁的平均粒徑不大于30μm；所述炭黑的碳含量不小于99％，炭黑的平均粒徑不大于200nm。

3.根據權利要求1或2所述的耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，流動氮氣的流量為5L/min。

4.根據權利要求1所述的耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，步驟二中所述噴涂粉末中TC4鈦合金粉末的質量百分含量為90％，余量為AlN顆粒。

5.根據權利要求1所述的耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，步驟三中所述助燃劑氧氣流量為120L/min～140L/min，燃氣丙烷流量為22L/min～26L/min，送粉氣體氮氣流量為22L/min～26L/min，噴槍移動速度為40mm/s～50mm/s，噴涂距離為340mm～380mm。

6.根據權利要求5所述的耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，所述助燃劑氧氣流量為130L/min，燃氣丙烷流量為24L/min，送粉氣體氮氣流量為24L/min，噴槍移動速度為45mm/s，噴涂距離為360mm。

7.根據權利要求1所述的耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，步驟三中噴涂之前對管線鋼表面依次進行除銹、除氧化皮和除油清潔處理。

8.根據權利要求1所述的耐微生物腐蝕AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的制備方法，其特征在于，步驟三中所述耐微生物腐蝕的AlN/Ti陶瓷金屬復合涂層的厚度為400μm～600μm。