[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

本發明公開了一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法及應用，屬于涂覆材料技術領域。包括以下步驟：S1：基體處理，S2:噴涂粉末制備，S3：涂層制備；本發明通過對不銹鋼基體的表面噴涂雙涂層，不僅提高涂層與其表面的結合力以及耐磨損性，也大大提高了管殼內表面的散熱能力，同時，通過在第一涂層中添加三維結構的空心石墨烯，不僅提高不銹鋼管殼內表面的散熱能力，而且石墨烯本身就具有極高的熱導率，可大大提高涂層的熱輻射系數，通過在第二涂層表面進行激光刻蝕，使其表面形成若干的凹槽，增大了第二涂層的表面積，加快了涂層的導熱散熱性能，進一步提高了熱輻射系數，使涂層的熱輻射系數高達0.93?0.96。

技術領域

本發明屬于涂覆材料技術領域，具體涉及一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法及應用。

背景技術

旋轉陽極X射線管是一個高真空電真空器件，其工作原理是在X射線管正負極二端加上高電壓(一般為125-150kV)，陰極發射的電子束在高真空高壓電場作用下，向陽極靶面進行電子轟擊產生X射線，轟擊到陽極表面的電子動能只有一小部分轉化為X射線，而大約有98％的電子動能經過復雜的能量轉化過程變為熱能，使靶盤溫度迅速升高。由于X射線管是一個真空器件，其管內熱傳導相當不理想。如果不及時將靶盤產生的熱量散發出去，則勢必影響射線管的電真空性能，導致射線管內真空度降低，成像清晰度下降，同時影響射線管使用壽命。因此，現有技術中有在旋轉陽極X射線管靶盤鍍覆黑鉻鍍層，也有利用熱噴涂技術在靶盤表面噴涂金屬涂層，目的均是為了提高靶盤的熱輻射系數助其快速散熱。

為使旋轉陽極X射線管工作時產生的大量熱量及時傳導到真空管外絕緣介質油層中去，故通過在管套內表面噴涂金屬涂層，達到提高管套的熱輻射系數的方式實現。

由于陽極轉子表面工作溫度可達600～700℃，所以要求金屬涂層必須耐高溫；為了將熱量散出，涂層必須具有高熱輻射系數，且金屬涂層必須與管套內表面基體結合力牢固不脫落。

因此，需要制備涂覆有高輻射系數的金屬涂層的管套以滿足實際的生產需求。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供了一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法及應用。

本發明的技術方案是：一種提高熱輻射系數的不銹鋼濕氫制備方法，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：