[發明專利]一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法及應用

有效

• 申請號: 201911413674.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111139424B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 楊平;陳梅;侯蕊;樊龍輝;楊維娟
• 申請（專利權）人: 陜西斯瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/06;C23C2/02;C23C24/00;B22F9/22
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

1.一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

S1：基體處理

利用丙酮溶液對不銹鋼基體表面超聲處理，然后利用去離子水對超聲處理后的不銹鋼基體表面清洗并干燥，最后，對清洗后的基體表面進行粗糙化處理；

S2:噴涂粉末制備

S21：濕氫制粉：取2.3-3.5g六水合硫酸鎳、20-22g酒石酸鉀鈉、0.15-0.2g氫氧化鈉、4.8mL85％羥胺溶液，利用濕氫熱還原技術制備得到鎳合金基體粉末；

S22：乳化制漿：按照重量百分比配料，取65-75%的鎳合金基體粉末、4.5-8.2%TiO₂、3-5%Nb₂O₅、2-5%Fe₂O₃、1-3%MnO₂、粉末以及余量的粘接劑，混合均勻得到混合料，并向其中加入混合料重量的0.4-0.5倍的去離子水，進行超聲分散，調配成混合料漿一；

S23：噴霧干燥：將上述混合料漿一置于噴霧干燥塔中以180-220℃的溫度噴霧干燥即可；

S24：放電等離子燒結：將上述噴霧干燥的粉末置于放電等離子燒結爐中燒結處理2-3h，最后隨爐冷卻開爐，即得噴涂粉末成品一；

S3：涂層制備

S31:第一涂層制備：

S311：配料：按照15：1的重量比向步驟S22中的混合料中加入空心石墨烯，然后按照S22后續步驟制備得到混合料漿二，最后，按照S23和S24的方法制備得到噴涂粉末成品二；

S312：涂覆：將不銹鋼基體固定在工作臺上，利用物理氣相沉積將噴涂粉末成品二噴涂至不銹鋼基體表面，使不銹鋼基體表面包覆第一涂層；

S32：第二涂層制備：

S321：等離子噴涂：在120-140℃的溫度下，采用等離子噴涂技術將噴涂粉末成品一噴涂至包覆有第一涂層的不銹鋼基體表面，形成具備雙涂層的不銹鋼基體，然后利用激光刻蝕工藝對第二涂層表面進行處理即可。

2.根據權利要求1所述的一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，其特征在于，所述步驟S21中濕氫制粉的具體過程為：將2.3-3.5g六水合硫酸鎳、20-22g酒石酸鉀鈉、0.15-0.2g氫氧化鈉、4.8mL85％羥胺溶液加水配制成100mL的混合溶液，然后，將上述混合溶液加熱至85-95℃，最后，將上述混合溶液置于高壓氫還原反應釜中，通入壓力為3-4.5MPa的氫氣，加熱至150-170℃，反應時間6-8h，把釜內沉積物收集起來洗滌、過濾，然后干燥2-3小時，即獲得鎳合金基體粉末。

3.根據權利要求1所述的一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，其特征在于，其中，所述步驟S24中放電等離子燒結的燒結壓力為50-250MPa，燒結溫度為800-1500℃即得噴涂粉末成品一。

4.根據權利要求1所述的一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，其特征在于，所述步驟S1中所述的粗糙化處理是采用吸入式噴砂機對不銹鋼基體表面進行粗化處理，所用砂為棕剛玉。

5.根據權利要求1所述的一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，其特征在于，所述步驟S311中的空心石墨烯的具體制備過程如下：

（1）取粒徑為300-350μm的碳顆粒放入流化床內，利用硫化氣體對其流化處理，其中，硫化氣體為氬氣；

（2）將四甲基硅烷放入恒溫加熱器中加熱形成蒸汽，然后將上述蒸汽通入乙炔，使蒸汽熱解形成碳的復合粉末；

（3）將所述碳的復合粉末進行真空熱處理，獲得高純度的真空石墨烯材料。

6.根據權利要求1所述的一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，其特征在于，所述步驟S22中的粘合劑為聚陰離子纖維素。

7.根據權利要求1所述的一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，其特征在于，所述步驟S312中，在對不銹鋼基體表面進行物理氣相沉積處理時，先采用等離子焰流對不銹鋼基體進行預熱，控制預熱溫度不超過150℃。