[發明專利]大型軸件表面梯度涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202011482513.2
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112662986B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 覃恩偉;劉成威;陸海峰;王博;黃騫;尹嵩;吳樹輝
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/02;C23C4/06;C23C4/11;C23C4/10
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 俞春雷

1.一種大型軸件表面梯度涂層，其特征在于，所述梯度涂層包括依次形成在軸件表面上的粘接層、硬度層、過渡層和潤滑層，所述粘接層的材質包含金屬Ni和Cr，所述硬度層的材質包含YSZ材料，所述潤滑層的材質包含WS₂，所述過渡層的材質為包含YSZ和WS₂的復合材料；所述復合材料中WS₂與YSZ的質量比為1.3-2:3；所述大型軸件的長度大于或等于1m；

所述粘接層采用大氣等離子噴涂工藝制備得到；所述硬度層、過渡層以及潤滑層采用懸浮液等離子噴涂工藝制備得到;

所述硬度層的厚度為150-200μm，所述過渡層的厚度為50-80μm，所述潤滑層的厚度為20-50μm。

2.根據權利要求1所述的梯度涂層，其特征在于，所述YSZ材料由ZrO₂和Y₂O₃組成，所述YSZ材料中Y₂O₃的質量分數為6-10％，用于制備所述硬度層的YSZ材料的原料粉末粒徑為300-1000nm。

3.根據權利要求2所述的梯度涂層，其特征在于，用于制備所述硬度層的第一漿料為將YSZ材料粉末分散在第一溶劑中形成，所述第一漿料中YSZ材料的質量分數為15-20％。

4.根據權利要求1所述的梯度涂層，其特征在于，用于制備所述過渡層的復合材料的原料粉末粒徑為100-1500nm。

5.根據權利要求4所述的梯度涂層，其特征在于，用于制備所述過渡層的第二漿料為將WS₂粉末和YSZ材料粉末分散在第二溶劑中形成，所述第二漿料中WS₂和YSZ材料的質量分數為20-30％。

6.根據權利要求1所述的梯度涂層，其特征在于，用于制備所述潤滑層的原料為WS₂粉末，WS₂粉末的粒徑分布為100-300nm。

7.根據權利要求6所述的梯度涂層，其特征在于，用于制備所述潤滑層的第三漿料為將WS₂粉末分散在第三溶劑中形成，所述第三漿料中WS₂的質量分數為20-30％。

8.一種如權利要求1-7任意一項所述的大型軸件表面梯度涂層的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：對基體進行毛化處理，得到基體的表面粗糙度Ra值為5-10μm，采用等離子噴涂工藝在所述基體的表面依次制備粘接層、硬度層、過渡層以及潤滑層。