[發明專利]一種碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料、碳化鎢-鈷增強銅基復合涂層及制備方法

在審

• 申請號: 202211659780.1
• 申請日: 2022-12-23
• 公開（公告）號: CN115846657A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 朱流;張孟;王金芳;戴晟;林霄;產會軍;吳鳳清;丁龍祺;田夏睿
• 申請（專利權）人: 臺州慧?？萍加邢薰?/a>;臺州學院
• 主分類號: B22F1/18
• 分類號: B22F1/18;C23C18/36;B22F1/12;C23C24/04;C23C18/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王苗苗

本發明提供了一種碳化鎢?鈷增強銅基復合涂料、碳化鎢?鈷增強銅基復合涂層及制備方法，涉及金屬基陶瓷復合涂層制備技術領域。本發明提供的碳化鎢?鈷增強銅基復合涂料包括碳化鎢?鈷復合粉體和銅粉；所述碳化鎢?鈷復合粉體包括碳化鎢粉體和包覆在所述碳化鎢粉體表面的鈷金屬層。本發明采用碳化鎢?鈷復合粉體和銅粉復配，由于金屬鈷與金屬銅之間具有較好的潤濕性，利用所述碳化鎢?鈷復合粉體制備的碳化鎢?鈷增強銅基復合涂層，具有良好的致密性和優異的耐摩擦磨損性能。

技術領域

本發明屬于金屬基陶瓷復合涂層制備技術領域，具體涉及一種碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料、碳化鎢-鈷增強銅基復合涂層及制備方法。

背景技術

為了改善金屬銅及銅合金的耐摩擦磨損性能，通常在銅及銅合金中摻雜碳化鎢(WC)陶瓷硬質顆粒制備銅基金屬陶瓷復合涂層，傳統的銅基金屬陶瓷復合涂層采用激光熔覆、等離子噴涂、高氧燃料噴涂等熱噴涂工藝沉積，這些工藝方法制備溫度高，通常超過1500℃，容易形成脆性金屬間相，氧化現象嚴重，致密性差。

同時，采用激光熔覆、等離子噴涂、高氧燃料噴涂等熱噴涂工藝制備的銅基金屬陶瓷復合涂層中，金屬基體與WC陶瓷硬質顆粒之間的粘結強度較低，磨損過程中WC陶瓷硬質顆粒易從金屬基體表面脫落，導致銅基金屬陶瓷復合涂層的磨粒磨損，加速了銅基金屬陶瓷復合涂層的磨損失效，降低了耐摩擦磨損性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料、碳化鎢-鈷增強銅基復合涂層及制備方法，采用本發明提供的碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料制備的碳化鎢-鈷增強銅基復合涂層，具有良好的致密性和優異的耐摩擦磨損性能。

為了實現本發明的目的，本發明提供了以下技術方案：

一種碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料，包括碳化鎢-鈷復合粉體和銅粉；所述碳化鎢-鈷復合粉體包括碳化鎢粉體和包覆在所述碳化鎢粉體表面的鈷金屬層。

優選地，所述碳化鎢-鈷復合粉體和銅粉的質量比為1：9～2：3。

優選地，所述碳化鎢-鈷復合粉體中鈷的質量分數為5～15％。

本發明還提供了上述技術方案所述碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料的制備方法，包括以下步驟：

將碳化鎢粉體與化學活化液混合，進行活化處理，得到活化碳化鎢粉體；

將所述活化碳化鎢粉體與含鈷化學鍍液混合，經化學鍍處理在所述活化碳化鎢粉體的表面形成鈷金屬層，得到碳化鎢-鈷復合粉體；

將所述碳化鎢-鈷復合粉體和銅粉混合，得到碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料。

優選地，所述化學活化液包括氫氟酸、硝酸、氟化銨和水；所述化學活化液中氫氟酸的含量為20～40mL/L，硝酸的含量為30～60mL/L，氟化銨的含量為2～5g/L；所述氫氟酸的濃度為40wt％，所述硝酸的濃度為98wt％。

優選地，所述含鈷化學鍍液包括硫酸鈷、次亞磷酸鈉、檸檬酸三鈉、硼酸和水；所述含鈷化學鍍液中硫酸鈷的含量為20～30g/L，次亞磷酸鈉的含量為20～30g/L，檸檬酸三鈉的含量為40～60g/L，硼酸的含量為20～30g/L；所述含鈷化學鍍液的pH值為9～11。

優選地，所述碳化鎢粉體的平均粒度為5～30μm；所述碳化鎢-鈷復合粉體的平均粒度為5～32μm；所述銅粉的平均粒度為10～40μm。

本發明還提供了上述技術方案所述碳化鎢-鈷增強銅基復合涂層的制備方法，包括以下步驟：采用冷噴涂法將所述碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料噴涂至金屬基體表面，在所述金屬基體表面得到碳化鎢-鈷增強銅基復合涂層；所述碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料為上述技術方案所述碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料或上述技術方案所述制備方法制備得到的碳化鎢-鈷增強銅基復合涂料。