[發明專利]耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202110059367.0
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112899603B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 尹付成;謝小龍;歐陽雪枚;王鑫銘;葉平;胡靜嫻
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;C23C4/129;C22C29/14;C22C30/00;C23C2/06
• 代理公司: 深圳精智聯合知識產權代理有限公司 44393
• 代理人: 夏聲平

1.一種耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層制備方法，其特征在于，包括：

高熵合金粉末制備步驟：將質量百分比分別為1.96％～2.9％、24.06％～48.73％、17.11％～25.35％、17.11％～25.35％和15.09％～22.34％的鋁、鐵、鎳、鈷和鉻制備為AlFeNiCoCr高熵合金粉末；

金屬陶瓷粉末制備步驟：將所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末、FeB和Mo制備為FeB-Mo-AlFeNiCoCr金屬陶瓷粉末，其中所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末的質量百分含量為12％，所述FeB的質量百分含量為73～83％，所述Mo的質量百分含量為5～15％；

金屬陶瓷涂層制備步驟：將所述FeB-Mo-AlFeNiCoCr金屬陶瓷粉末進行活性燃燒高速燃氣噴涂得到金屬陶瓷涂層，其中所述金屬陶瓷涂層的厚度為170～180μm。

2.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層制備方法，其特征在于，所述活性燃燒高速燃氣噴涂的工藝參數為：空氣流量為85～95L/min，丙烷流量為70～85L/min，氮氣流量為20～25L/min，氫氣流量為26～34L/min，燃燒室壓力為70～80psi，送粉速度為5～10r/min，噴涂角度為90°，噴槍移動速度為950～1100mm/s，噴槍步距為3mm。

3.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層制備方法，其特征在于，所述高熵合金粉末制備步驟具體包括：

將所述質量百分比分別為1.96％～2.9％、24.06％～48.73％、17.11％～25.35％、17.11％～25.35％和15.09％～22.34％的鋁、鐵、鎳、鈷和鉻進行機械合金化得到機械合金化混合粉末；

將所述機械合金化混合粉末在80～110℃、-0.1MPa的真空環境下干燥8～24小時，得到干燥后混合粉末；

將所述干燥后混合粉末進行真空燒結、研磨、篩分，得到所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末。

4.如權利要求3所述的耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層制備方法，其特征在于，所述機械合金化的工藝參數包括：球磨時間為50～60h，轉速為300～350r/min，球料比為8:1～12:1。

5.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層制備方法，其特征在于，所述高熵合金粉末制備步驟具體包括：

將所述質量百分比分別為1.96％～2.9％、24.06％～48.73％、17.11％～25.35％、17.11％～25.35％和15.09％～22.34％的鋁、鐵、鎳、鈷、鉻和所述鋁、鐵、鎳、鈷和鉻總質量的1wt.％的聚乙二醇進行機械合金化得到機械合金化混合粉末；

將所述機械合金化混合粉末在80～110℃、-0.1MPa的真空環境下干燥8～24小時，得到干燥后混合粉末；

將所述干燥后混合粉末進行真空燒結、研磨、篩分，得到所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末。

6.如權利要求1所述的耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層制備方法，其特征在于，所述金屬陶瓷粉末制備步驟具體包括：

將所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末、FeB和Mo一起進行球磨混合得到混合粉末，其中所述AlFeNiCoCr高熵合金粉末在所述混合粉末中的質量百分含量為12％，所述FeB在所述混合粉末中的質量百分含量為73～83％，所述Mo在所述混合粉末中的質量百分含量為5～15％；

將所述混合粉末在80～110℃、-0.1MPa的真空環境下干燥8～24小時，得到干燥混合粉末；

將所述干燥混合粉末進行真空燒結、研磨、篩分，得到所述FeB-Mo-AlFeNiCoCr金屬陶瓷粉末。

7.如權利要求6所述的耐熔融鋅腐蝕的金屬陶瓷涂層制備方法，其特征在于，所述球磨混合的工藝參數包括：球磨時間為1～3h，轉速為150～250r/min，球料比為2:1～5:1。