[發明專利]一種艾薩爐冶煉長壽命噴槍陶瓷涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202010915069.2
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111926281A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 馮晶;李超;利建雨;汪俊;榮菊
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/129;C23C4/08;C23C4/02;C23C4/073
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姬介南;何曉鈞

1.一種艾薩爐冶煉長壽命噴槍之陶瓷涂層，其特征在于所述陶瓷涂層由沉積于基體之上的粘結層和粘結層之上的陶瓷層組成，所述粘結層與陶瓷層依次通過噴涂方式沉積于基體上。

2.根據權利要求1所述艾薩爐冶煉長壽命噴槍之陶瓷涂層，其特征在于所述粘結層由鎳基合金粉、鈷基合金粉或鐵基合金粉中的一種或一種以上組合而成；所述陶瓷層由稀土氧化物摻雜的YSZ粉末、稀土鈮酸鹽粉末；稀土鋯酸鹽粉末；稀土硅酸鹽粉末中的一種或一種以上組合而成。

3.根據權利要求1或2所述艾薩爐冶煉長壽命噴槍之陶瓷涂層，其特征在于所述粘結層的鎳基合金粉為NiCr、NiCrAl或NiCoCrAl合金粉；鈷基合金為CoCrNi、CoCrAl或CoNiCrAlY合金粉；鐵基合金粉為FeCrAl或FeCrAlY合金粉。

4.根據權利要求2所述艾薩爐冶煉長壽命噴槍之陶瓷涂層，其特征在于所述稀土氧化物為稀土La、Ce、Gd、Nd或Yb的氧化物。

5.根據權利要求1或2所述艾薩爐冶煉長壽命噴槍之陶瓷涂層，其特征在于所述陶瓷層為至少一層的復合層結構，各層厚度為50~300μm。

6.根據權利要求1所述艾薩爐冶煉長壽命噴槍之陶瓷涂層的制備方法，包括噴砂除塵、火焰噴涂、離子噴涂和熱處理步驟，其特征在于具體包括：

（1）噴砂除塵：對不銹鋼噴槍用噴砂磨料進行噴砂和除塵處理；

（2）火焰噴涂：除塵后的噴槍用合金粘結層粉末進行超音速火焰噴涂在槍體上沉積粘結層；

（3）離子噴涂：在噴涂好的合金粘結層上用稀土粉通過等離子噴涂至少沉積一層陶瓷涂層；

（4）熱處理：對制備好涂層的槍體進行熱處理，熱處理溫度為1000~1300℃，1.5~3h，隨爐升降溫。

7.根據權利要求6所述的一種艾薩爐冶煉長壽命噴槍陶瓷涂層制備方法，其特征在于所述步驟（1）噴砂磨料為白剛玉砂、棕剛玉砂或金剛石砂中的一種或一種以上組合使用，砂粒粒徑為0.1~1.2mm，噴砂壓力為0.2~0.8MPa。

8.根據權利要求6所述的一種艾薩爐冶煉長壽命噴槍陶瓷涂層制備方法，其特征在于所述步驟（2）中超音速火焰噴涂工藝條件：煤油壓力選擇1.5MPa，流量為0~1L/min；氧氣壓力選擇1.5MPa，流量為0~1m³/min；載氣壓力為0.5MPa，流量為4~12L/min；送粉壓力為0.15MPa；送粉速度為0~300g/min；粉末粒徑為15~150μm。

9.根據權利要求6所述的一種艾薩爐冶煉長壽命噴槍陶瓷涂層制備方法，其特征在于所述步驟（3）中等離子噴涂工藝條件：陶瓷粉末粒徑為25~75μm，氬氣流量35~60L/min；氫氣流量0.25~3.0L/min；電流300~700A；電壓40~60V；送粉速度50~300g/min；噴涂距離80~130mm；熱槍移動速度5~300mm/s。

10.根據權利要求6所述的一種艾薩爐冶煉長壽命噴槍陶瓷涂層制備方法，其特征在于所述步驟（4）熱處理溫度為1100~1200℃，2~2.5h，隨爐升降溫。