[發(fā)明專利]一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011173100.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112759950B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳彥博;馬壯;謝明劭;徐俊杰;劉少璞;魯劍嘯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/00
• 分類號(hào): C23C4/00;C09D7/61;C09D7/65;C23C4/134;C23C4/02;C23C4/10
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 周蜜;仇蕾安

1.一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層，其特征在于：所述封嚴(yán)涂層是以YSZ/石墨烯復(fù)合粉體為原料在基體上制備的一層厚度不小于0.1 mm的涂層；

其中，YSZ/石墨烯復(fù)合粉體中YSZ與石墨烯的質(zhì)量比為26~83:1，所述YSZ/石墨烯復(fù)合粉體是采用噴霧干燥造粒和感應(yīng)等離子球化工藝制備得到的熔融共晶態(tài)復(fù)合粉體，具體制備方法如下：

（1）將納米YSZ粉體、石墨烯、PVA以及水混合均勻，得到懸濁液；

（2）將懸濁液轉(zhuǎn)移至噴霧干燥造粒塔中進(jìn)行團(tuán)聚造粒，將造粒后的粉體進(jìn)行烘干處理并經(jīng)過檢驗(yàn)篩，得到粒徑為20 μm~90 μm的納米YSZ/石墨烯團(tuán)聚粉體；

（3）將納米YSZ/石墨烯團(tuán)聚粉體送入感應(yīng)等離子球化設(shè)備中進(jìn)行球化處理，球化處理后的粉體先進(jìn)行干燥處理，再經(jīng)過檢驗(yàn)篩，得到所述YSZ/石墨烯復(fù)合粉體；

感應(yīng)等離子球化處理參數(shù)如下：功率40 kW，氬氣流量50 SCFH~60 SCFH，氫氣流量5SCFH~6 SCFH，送粉率4.0RPM。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層，其特征在于：基體為金屬單質(zhì)或合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層，其特征在于：所述封嚴(yán)涂層的厚度為0.1 mm~0.3 mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層，其特征在于：所述YSZ/石墨烯復(fù)合粉體的粒徑為10 μm~60 μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層，其特征在于：步驟（1）所述納米YSZ粉體的粒徑為400 nm~600 nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層，其特征在于：步驟（1）所得到的懸濁液中， PVA的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.19%~0.54%，納米YSZ粉體和石墨烯的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為39%~65%。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層，其特征在于：步驟（2）中噴霧干燥造粒工藝參數(shù)如下：進(jìn)口溫度210 ℃~350 ℃，出口溫度100 ℃~150 ℃，噴頭轉(zhuǎn)速25Hz~45 Hz，蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速35 rpm~50 rpm。

8.一種如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層的制備方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下，

步驟1.對(duì)基體的待噴涂表面進(jìn)行清潔和粗糙化處理，使粗糙度達(dá)到3 μm ~7 μm；

步驟2.對(duì)基體進(jìn)行預(yù)熱處理，控制基體溫度為100 ℃~200 ℃；

步驟3. 采用等離子噴涂工藝將YSZ/石墨烯復(fù)合粉體噴涂在基體上，且噴涂過程中采用壓縮空氣對(duì)基體進(jìn)行冷卻，在基體上形成YSZ/石墨烯復(fù)合封嚴(yán)涂層；

其中，等離子噴涂工藝噴的工藝參數(shù)如下：主氣流量為75 L/min~90 L/min，輔氣流量為30 L/min~45 L/min，載氣流量為8 L/min，主氣和載氣均為氬氣，輔氣為氦氣，電流為800A~900 A，噴涂距離為80 mm~85 mm，送粉率4 RPM。