[發明專利]低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料、制備方法及應用

有效

• 申請號: 202210927401.6
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115233137B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 李威;賈懷軍;鄧鑫;段偉;李勇
• 申請（專利權）人: 四川蘇克流體控制設備股份有限公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;B22F1/18;C23C18/36;B22F9/04;B22F9/02;C23C4/129;C22C29/08;C22C29/02;C01G39/06;C01B32/21
• 代理公司: 成都正德明志知識產權代理有限公司 51360
• 代理人: 雷正

1.一種低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料，其特征在于，包括以下質量分數的原料：Co粉5-20wt％、Mo₂C粉末0.5-8wt％、VC粉末0.3-1.0wt％、Cr₃C₂粉末2-5wt％和固體潤滑相1-5wt％，余量為WC粉末；所述固體潤滑相為Ni包覆石墨顆粒和/或Ni包覆MoS₂顆粒

所述石墨顆粒的平均粒徑為1μm，所述MoS₂顆粒的平均粒徑為2μm；

所述Co粉、Mo₂C粉末、VC粉末、Cr₃C₂粉末和WC粉末的粒徑均為1-2.5μm；

所述低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料的制備包括以下步驟:

(1)混料造粒

將原料球磨后制成混合粉末；

將聚乙烯醇與去離子水加熱攪拌后，制備成聚乙烯醇溶液，將聚乙烯醇溶液與混合粉末混合球磨，制得懸浮液；

將懸浮液噴霧造粒，制得球型粉體；

(2)粉體熱處理

將球形粉體烘干、梯度升溫燒結后冷卻，制得混合粉末；

(3)噴涂

采用超音速火焰噴涂技術將混合粉末噴涂于預處理后的基體表面，即可制得低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料。

2.如權利要求1所述的低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)化學鍍鎳制備固體潤滑相

將石墨顆粒或MoS₂顆粒依次經去油、粗化、活化和化學鍍鎳，制得固體潤滑相，所述化學鍍鎳的介質為20-40g/L的NiSO₄·6H₂O、15-30g/L的NaH₂PO₂·H₂O、20-30g/L的Na₃C₅H₅O₇·2H₂O、10-20g/L的CH₃COONa·3H₂O、20-25mL/L的乳酸、15-20mL/L的醋酸和0.05-0.08g/L的硫脲，介質的pH值為4.5-6.0，化學鍍鎳的溫度控制為50-75℃，時間為60-120min；

(2)混料造粒

將原料球磨后制成混合粉末；

將聚乙烯醇與去離子水加熱攪拌后，制備成聚乙烯醇溶液，將聚乙烯醇溶液與混合粉末混合球磨，制得懸浮液；

將懸浮液噴霧造粒，制得球型粉體；

(3)粉體熱處理

將球形粉體烘干、梯度升溫燒結后冷卻，制得混合粉末；

(4)噴涂

采用超音速火焰噴涂技術將混合粉末噴涂于預處理后的基體表面，即可制得低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料。

3.如權利要求2所述的低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的制備包括以下步驟：將聚乙烯醇粉體與去離子水按照質量比1:4-8混合后，水浴加熱至65-85℃，攪拌12-24h，制得濃膠；將濃膠稀釋加水稀釋后制得聚乙烯醇溶液。

4.如權利要求3所述的低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料的制備方法，其特征在于，所述懸浮液的制備包括以下步驟：于濃膠中加入去離子水，使聚乙烯醇與去離子水的質量比為1:1.35-1.55，稀釋后的聚乙烯醇溶液與混合粉末按照質量比為3-5:1進行混合球磨，控制球料比為5-10:1，球磨時間為12-24h，轉速為120-180r/min，制得懸浮液。

5.如權利要求2所述的低摩擦的超音速火焰噴涂耐磨涂層材料的制備方法，其特征在于，所述噴霧造粒的參數為：進口溫度為200-380℃，出口溫度為100-200℃，送料速度為30-50r/min，霧化盤轉速為12000-18000r/min，干燥氣氛為氮氣，壓力為0.5-1.5Mpa。