[發明專利]一種用于制備熱噴涂涂層的核殼結構粉體及其制備方法

在審

• 申請號: 202010117541.8
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111097903A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 谷籽旺;郭文敏;李文娟;張弘鱗;趙珊
• 申請（專利權）人: 邵陽學院
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F9/04;C23C4/06
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王倩

本發明公開了一種用于制備熱噴涂涂層的核殼結構粉體及其制備方法，屬于材料加工工程領域，旨在提供一種表面包覆完整且粒度分布均勻的用于制備熱噴涂涂層的核殼結構粉體，其技術方案要點如下，按照質量份數計算，包括如下組分：NiCrCoAlY粉末12?15份，α?Al₂O₃粉末3?5份，α?Al₂O₃粉末的粒徑分布范圍50 nm~10μm。本發明適用于采用熱噴涂技術制備熱噴涂涂層，本發明公開的核殼結構粉體粒形圓潤、流動性好，工藝簡單，具有產業價值。

技術領域

本發明涉及材料加工技術領域，特別涉及一種用于制備熱噴涂涂層的核殼結構粉體及其制備方法。

背景技術

表面涂層技術是目前工業領域改善材料表面性能，延長結構服役壽命的重要技術手段(Pham Thi Hong Nga. H13鋼表面激光熔覆TiC/Co基涂層及其高溫磨損性能研究[D].昆明理工大學,2013.)。其優勢在于不改變整體結構材料的前提下，僅通過制備高性能表面涂層以改變材料的表面特性，進而能大幅提高材料性能與服役壽命，節約貴重材料，降低成本。通過涂層技術實現材料表面性能復合化，解決了單一結構材料無法滿足的性能需求，在新型工程裝備設計與開發領域起著重大作用。金屬粉末是表面改性涂層制備的常用原料。在涂層制備過程中，金屬粉體原料通常需要通過各種不同的熱源加熱至熔化或部分熔化狀態，并以高速氣體為載體對熔滴粒子加速，最終連續噴射沉積于基體材料表面形成涂層。在金屬粉末與基體表面撞擊之前需要經歷一段飛行時間，不可避免的與氧氣接觸，從而導致在金屬熔滴表面形成一層氧化物，最終導致涂層呈現典型的層狀結構。研究表明金屬熔滴在飛行過程中形成的表面氧化層對熱噴涂涂層的性能有重大影響，如降低了熔滴粒子之間潤濕性、降低涂層的結合強度、導致涂層內部出現大量的機械結合(Deshpande, S., etal., Mechanisms of oxidation and its role in microstructural evolution ofmetallic thermal spray coatings--Case study for Ni-Al[J]. Surface andCoatings Technology, 2006, 200(18): 5395-5406.)。熔滴粒子的氧化同時會導致材料局部化學成分變化并引發相變(Choi, H., et al., Effect of in-flight particleoxidation on the phase evolution of HVOF NiTiZrSiSn bulk amorphous coating[J]. Journal of materials science, 2005, 40(23): 6121-6126.)。此外，涂層內部氧化物富集區通常成為裂紋產生源導致涂層斷裂韌性較差(Zhang, C., et al., Wearbehavior of HVOF-sprayed Fe-based amorphous coatings[J]. Intermetallics,2012, 29: 80-85.Peng, Y., et al., On the bonding strength in thermallysprayed Fe-based amorphous coatings[J]. Surface and Coatings Technology,2013, 218: 17-22.)，由氧化物導致的層狀結構的界面通常是腐蝕優先通道，降低涂層使用壽命（Guo, W., et al., A comparative study of cyclic oxidation and sulfates-induced hot corrosion behavior of arc-sprayed Ni-Cr-Ti coatings at moderatetemperatures [J]. Journal of Thermal Spray Technology, 2015, 24(5): 789-797.）。