[發(fā)明專利]鐵鉻合金表面銅涂層及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110381231.1 | 申請(qǐng)日： | 2021-04-08 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113106438A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 謝迎春;張龍龍;黃仁忠;張楠楠;王高民;張科杰;孫文;蘭海明;鄧暢光 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廣東省科學(xué)院新材料研究所 |
| 主分類號(hào)： | C23C24/04 | 分類號(hào)： | C23C24/04 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 王麗莎 |
| 地址： | 510000 廣*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 合金 表面 涂層 及其 制備 方法 | ||
本申請(qǐng)涉及一種鐵鉻合金表面銅涂層及其制備方法，屬于金屬涂層技術(shù)領(lǐng)域。一種鐵鉻合金表面銅涂層的制備方法，包括：將表面成功沉積銅涂層的鐵鉻合金基體在300?800℃、惰性氣體氣氛下熱處理2?4h，銅涂層通過(guò)氣體動(dòng)力噴涂法沉積而得。本申請(qǐng)將氣體動(dòng)力沉積得到的銅涂層的鐵鉻合金基體在惰性氣氛下熱處理有助于促進(jìn)界面元素?cái)U(kuò)散，從而提高銅涂層與鐵鉻合金基體的結(jié)合強(qiáng)度。熱處理過(guò)程中，涂層內(nèi)部發(fā)生組織再結(jié)晶，使涂層內(nèi)部晶粒更加均勻，提高了鐵鉻合金表面銅涂層的導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性。通過(guò)適合溫度及保溫時(shí)間退火處理得到的銅涂層具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及金屬涂層技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種鐵鉻合金表面銅涂層及其制備方法。
背景技術(shù)
鐵鉻合金由于其優(yōu)異的耐腐蝕性能，在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用十分廣泛，隨著航空航天、汽車、電器行業(yè)的不斷發(fā)展，一些機(jī)械工件的功能需求越來(lái)越高，鐵鉻合金相對(duì)于銅而言其導(dǎo)熱性能已無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，所以在鐵鉻合金上附著一層銅涂層對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)實(shí)施例的目的包括提供一種鐵鉻合金表面銅涂層及其制備方法，以改善鐵鉻合金表面銅涂層的結(jié)合強(qiáng)度較低、導(dǎo)熱性能不佳的技術(shù)問(wèn)題。
第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鐵鉻合金表面銅涂層的制備方法，包括：將表面沉積有銅涂層的鐵鉻合金基體在300-800℃、惰性氣體氣氛下熱處理2-4h，銅涂層通過(guò)氣體動(dòng)力噴涂法沉積而得。
本申請(qǐng)將氣體動(dòng)力沉積得到的銅涂層的鐵鉻合金基體在惰性氣氛下熱處理有助于促進(jìn)界面元素?cái)U(kuò)散，從而提高銅涂層與鐵鉻合金基體的結(jié)合強(qiáng)度。熱處理過(guò)程中，涂層內(nèi)部發(fā)生組織再結(jié)晶，使涂層內(nèi)部晶粒更加均勻，提高了銅涂層的導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性。通過(guò)適合溫度及保溫時(shí)間退火處理得到銅涂層具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能。
在本申請(qǐng)的部分實(shí)施例中，在鐵鉻合金基體表面沉積銅涂層的步驟包括：將銅粉在非氧化性氣流束中加速后噴涂至鐵鉻合金基體，非氧化性氣流束的溫度為300-800℃，非氧化性氣流束的氣體壓力為3-10MPa。在本申請(qǐng)的部分實(shí)施例中，非氧化性氣流束的溫度為500-800℃，非氧化性氣流束的氣體壓力為6-10MPa。
將非氧化性氣體加熱至上述溫度、上述壓力，再攜帶銅粉噴涂基體，使得銅粉撞擊基體的過(guò)程中能夠擊碎基體表面致密的鈍化膜，能夠促進(jìn)粉末顆粒與基體的結(jié)合。并且銅粉在該溫度和壓力的氣流中不易被氧化，幾乎不會(huì)對(duì)生成的銅涂層產(chǎn)生影響。
在本申請(qǐng)的部分實(shí)施例中，氣體動(dòng)力噴涂的噴涂間距為20-40mm。氣體動(dòng)力噴涂的掃描速率為200-400mm/s，送粉量為200-400g/min。
在上述噴涂條件下能夠形成致密、孔隙率低的涂層，有助于提高鐵鉻合金表面銅涂層的結(jié)合強(qiáng)度。
在本申請(qǐng)的部分實(shí)施例中，銅粉在進(jìn)料前還包括：在80℃-100℃的條件下進(jìn)行預(yù)熱。
本申請(qǐng)采用的預(yù)熱溫度不易過(guò)高，是由于銅粉高溫下容易發(fā)生氧化，使得鐵鉻合金表面銅涂層的性能降低。該預(yù)熱溫度能夠保障銅粉不被氧化。
在本申請(qǐng)的部分實(shí)施例中，銅粉的粒徑小于100μm。
該粒徑大小銅粉有助于提高涂層的致密性，降低涂層的孔隙率。
在本申請(qǐng)的部分實(shí)施例中，氣體動(dòng)力噴涂的送料氣體為He或N2。
該氣體較易獲得，且成本低。
在本申請(qǐng)的部分實(shí)施例中，對(duì)表面沉積有銅涂層的鐵鉻合金基體進(jìn)行熱處理的溫度為500-800℃。
該熱處理溫度有助于獲得性能較好的銅涂層。
第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鐵鉻合金表面銅涂層，由上述鐵鉻合金表面銅涂層的制備方法制備而得。
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