[發明專利]一種雙氧化物納米團聚噴涂復合粉末的制備方法

有效

• 申請號: 202011541030.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112808160B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 賈均紅;孫航;田杰;茍海龍;楊鑫然;蔡糧臣;楊力嘉;白甘雨
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J2/02
• 分類號: B01J2/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種雙氧化物納米團聚噴涂復合粉末的制備方法，包括：將氧化鉬原始粉和氧化鉍原始粉分別與無水乙醇進行球磨，得到球磨后的氧化鉬漿料和球磨后的氧化鉍漿料；將球磨后的氧化鉬漿料和球磨后的氧化鉍漿料烘干、過篩，得到球磨后的氧化鉬粉末和球磨后的氧化鉍粉末，將球磨后的氧化鉬粉末和球磨后的氧化鉍粉末混合得到混合粉末；按重量百分比計如下：將混合粉末25％～40％、去離子水55％～70％、粘結劑1％～2％、分散劑1％～2％和消泡劑1～2％混合后，加熱攪拌均勻，得到混合漿料；將混合漿料進行噴霧干燥造粒，得到造粒粉末；對造粒粉末進行熱處理，得到雙氧化物納米團聚噴涂復合粉末。本發明制備的粉末可噴涂性能好，寬溫域下摩擦磨損性能得到提升。

技術領域

本發明屬于材料技術領域，具體涉及一種雙氧化物納米團聚噴涂復合粉末的制備方法。

背景技術

摩擦磨損約占零部件失效的70％-80％，其中高溫工況下的摩擦磨損更為嚴重，例如高推動比的高溫發動機，因此研究高溫工況下的自潤滑涂層對工程應用具有巨大的經濟效益。金屬氧化物具備優異的化學及結構穩定性，同時在高溫下發生塑性變形可以形成易于剪切的表面而提供良好的潤滑性能，因此得到廣泛的關注。近年來，針對一些多元金屬氧化物或復合金屬氧化物，如鈮酸鹽、鈦酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽和釩酸鹽等的摩擦學性能研究較多。研究發現其在高溫工況下能夠有效提升摩損性能。

且將納米結構材料經過表面處理技術加入涂層，進而對固件表面進行強化和改性對熱噴涂涂層性能影響較大。但納米材料由于質量較輕、尺寸較小等特點而不能被直接用于噴涂，若是采用熱噴涂技術制備納米涂層，關鍵技術是將納米結構粉末再造粒團聚為達到噴涂粒徑的微米結構粉末。目前多采用燒結破碎法，所造粒料均勻性較差、噴涂效果差，涂層致密度較低，進而影響涂層摩擦磨損性能。因此探索新的備料方法有望提升高溫工況下零部件的摩擦磨損性能和使用壽命。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供了一種雙氧化物納米團聚噴涂復合粉末的制備方法，產量高、球形度好、成本低，制備的粉末可噴涂性能好，寬溫域下摩擦磨損性能得到提升，適合制造優異的高溫摩擦學性能涂層。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種雙氧化物納米團聚噴涂復合粉末的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將氧化鉬原始粉與無水乙醇進行球磨，得到球磨后的氧化鉬漿料，球磨后的氧化鉬漿料中的氧化鉬粒徑小于28nm；將氧化鉍原始粉與無水乙醇進行球磨，得到球磨后的氧化鉍漿料，球磨后的氧化鉍漿料中的氧化鉍粒徑小于75nm；

步驟2：將步驟1得到的球磨后的氧化鉬漿料和球磨后的氧化鉍漿料烘干、過篩，得到球磨后的氧化鉬粉末和球磨后的氧化鉍粉末，將球磨后的氧化鉬粉末和球磨后的氧化鉍粉末混合得到混合粉末；

按重量百分比計如下：將混合粉末25％～40％、去離子水55％～70％、粘結劑1％～2％、分散劑1％～2％和消泡劑1～2％混合后，加熱攪拌均勻，得到混合漿料；

步驟3：將步驟2得到的混合漿料進行噴霧干燥造粒，得到造粒粉末，所述造粒粉末呈球形且粒徑為10～120μm；

步驟4：對步驟3得到的造粒粉末進行熱處理，得到雙氧化物納米團聚噴涂復合粉末；

所述熱處理分為三個階段，第一階段溫度為100～150℃，保溫20～50分鐘；第二階段溫度為200～300℃，保溫20～50分鐘；第三階段溫度為400～600℃，保溫時間50～100分鐘。

進一步地，步驟1中，對氧化鉬原始粉和氧化鉍原始粉分別與無水乙醇進行球磨時，采用氧化鋁或者氧化鋯陶瓷球作為球磨時的介質球，介質球的球徑為1～10mm，球磨時間為5～10小時，球磨機轉速為50～250轉/分鐘。

進一步地，步驟1中，對氧化鉬原始粉和氧化鉍原始粉分別與無水乙醇進行球磨時，球料比為(6～10):1。