專利名稱：一種真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱噴涂復(fù)合粉末的制備技術(shù)，特別是一種真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法。
背景技術(shù)：
熱噴涂材料被譽(yù)為熱噴涂技術(shù)的“糧食”，是熱噴涂技術(shù)的重要組成部分。熱噴涂用復(fù)合粉末是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成，可以充分發(fā)揮各種材料的優(yōu)點(diǎn)，得到單一材料無法比擬的綜合性能。通過廣泛的材料組合，可衍生出多重功能的復(fù)合粉末，因而有望滿足耐腐蝕、耐磨減摩、抗氧化、耐高溫等多元苛刻工況下的涂層性能需求。目前國內(nèi)外已開發(fā)出大量不同規(guī)格和系列的具有特定功能的熱噴涂用復(fù)合材料，有利地推動(dòng)了熱噴涂技術(shù)的發(fā)展。核殼結(jié)構(gòu)的包覆型復(fù)合粉末具有單一顆粒微觀上的非均勻性與粉末整體宏觀上的均勻性，芯核粉末不易燒損、氧化和熱分解，相對(duì)于其他復(fù)合粉末具有更好的性能，是熱噴涂復(fù)合粉末材料發(fā)展的重要方向和趨勢，因此引起了國內(nèi)外對(duì)包覆型復(fù)合粉末制備技術(shù)眾多的關(guān)注和研究。公開號(hào)CN101003089A的中國專利“超微或納米金屬粉包覆的復(fù)合粉末及其制備方法”，介紹了一種以金屬粉、合金粉或碳化物粉為核心，以超微或納米金屬粉作為包覆層的包覆型復(fù)合粉末的制備方法。該專利首先將核心粉末、包覆金屬粉和粘結(jié)劑稱重配料混合，采用攪拌裝置進(jìn)行團(tuán)聚攪拌，經(jīng)過多層攪拌包覆和固化干燥后得到均勻包覆的復(fù)合粉末。文獻(xiàn)I “納米復(fù)合鎳粉雷達(dá)吸 波涂層研究，宇航材料工藝，2009年第6期，29 32頁”，介紹了一種納米SiC包覆微米鎳粉的熱噴涂用復(fù)合粉末制備工藝。該文獻(xiàn)首先將納米SiC、微米鎳粉稱重混合，依次加入無水乙醇和表面活性劑，經(jīng)高速剪切分散、超聲波分散后，低溫烘干得到SiC顆粒附著包覆于鎳粉表面的復(fù)合粉末。公開號(hào)CN101923755A的中國專利“合金包覆型TiB2粉末的制備方法”，介紹了熱噴涂用鎳硼合金包覆TiB2粉末的制備方法。該專利將粒徑小于75um的TiB2粉末進(jìn)行粗化、敏化和活化處理后，采用化學(xué)鍍包覆工藝將鎳硼合金均勻地沉積在TiB2粉末表面，干燥處理后得到了流動(dòng)性良好的鎳硼包覆TiB2復(fù)合粉末。通過包覆金屬層處理，有望解決TiB2在高溫氧化氣氛的噴涂過程中的相變分解問題。文獻(xiàn)2 “熱噴涂用Ni包FeS粉末的化學(xué)鍍法制備與研究，中國表面工程，2007年8月，第20卷第4期”，介紹了一種在平均粒徑為3 Ium的FeS粉表面完整包覆Ni的熱噴涂用復(fù)合粉末制備工藝。該文獻(xiàn)采用硫酸鎳做主鹽，次磷酸鈉做還原劑，檸檬酸鈉做絡(luò)合劑，采用化學(xué)鍍方法制備出了表面包覆均勻、致密鎳合金層的Ni包覆FeS粉末，從而可以有效防止熱噴涂過程中FeS的氧化燒損。公開號(hào)CN101923755A的中國專利“一種納米結(jié)構(gòu)金屬陶瓷熱噴涂喂料及其制備方法”，介紹了鎳包覆氧化鋁的金屬-陶瓷復(fù)合熱噴涂喂料的制備方法。該專利綜合運(yùn)用化學(xué)鍍鎳包覆納米氧化鋁、噴霧造粒、惰性氣體保護(hù)燒結(jié)等工藝方法，制備出了兼具金屬良好韌性、導(dǎo)熱性以及陶瓷高硬、耐磨性的鎳包氧化鋁噴涂粉末，該復(fù)合粉末具有分散均勻、表面包覆金屬含量可控、粉末粒度和內(nèi)聚強(qiáng)度可滿足噴涂要求等優(yōu)點(diǎn)。公開號(hào)CN101214549A的中國專利“適合于熱噴涂的金屬-陶瓷復(fù)合粉體的制備方法”，介紹了一種適用于熱噴涂的鎳包氮化硼金屬陶瓷復(fù)合粉體的制備方法。該專利首先對(duì)氮化硼陶瓷粉末進(jìn)行堿洗、敏化和活化前處理，然后將配制好的反應(yīng)溶液和前處理后的陶瓷粉末加入高壓反應(yīng)釜，升溫、攪拌、通氫，使得溶液中的鎳離子還原沉積在陶瓷粉末表面，經(jīng)洗滌、過濾、干燥后得到鎳包覆氮化硼的復(fù)合粉末。公開號(hào)CN102120259A的中國專利“一種核殼結(jié)構(gòu)等摩爾Ti/Ni包覆型復(fù)合粉體的制備方法”，介紹了一種適合低溫超音速火焰噴涂用的等摩爾Ti/Ni包覆型復(fù)合粉體的制備方法。該專利采用金屬鈦粉和硫酸鎳粉為原料，以草酸為沉淀劑，通過非均相沉淀工藝在鈦粉表面沉積草酸鎳包覆層，然后熱還原得到核殼結(jié)構(gòu)等摩爾Ti/Ni包覆型復(fù)合粉體。文獻(xiàn)檢索結(jié)果表明，涉及熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末制備方法的現(xiàn)有技術(shù)主要有機(jī)械攪拌包覆法、化學(xué)鍍法、共沉淀法、高壓水熱加氫還原法等，而針對(duì)熱噴涂用復(fù)合粉末的真空磁控濺射包覆工藝尚未見到相關(guān)的報(bào)道。機(jī)械攪拌包覆是通過機(jī)械攪拌在微米級(jí)粉末上吸附粘結(jié)納米級(jí)粉末，形成的一種類似“芝麻團(tuán)“的包覆復(fù)合結(jié)構(gòu)，攪拌包覆過程中易造成粉體成分的污染和氧化，而且包覆層不完整、不連續(xù)，包覆量難以控制，因而是一種結(jié)構(gòu)較為松散的包覆型復(fù)合粉末，在噴涂過程中難以確保粉末成分不發(fā)生偏析，對(duì)芯核材料的保護(hù)作用也不明顯。化學(xué)鍍法、共沉淀法、高壓水熱加氫還原法等可歸為液相包覆法，其存在的主要缺點(diǎn)是鍍液不穩(wěn)定、壽命短；易產(chǎn)生環(huán)境污染問題；鍍層中易帶入磷、硼雜質(zhì)元素，導(dǎo)致在熱噴涂工藝過程中易產(chǎn)生有害中間相；包覆前處理和后處理工序復(fù)雜等，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了液相包覆法在熱噴涂復(fù)合粉末制備領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，克服現(xiàn)有熱噴涂包覆粉末制備技術(shù)的不足，在各種熱噴涂用金屬及其合金、陶瓷微米級(jí)顆粒表面沉積包覆各種純金屬或合金，不僅有效地避免了復(fù)合粉末的成分偏析，而且能夠抑制芯核顆粒的氧化、分解和燒損，有望成為熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的重要制備手段之一，從而推動(dòng)高性能復(fù)合涂層的制備及應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
本發(fā)明的一種真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，包括使用具有真空室、氣體質(zhì)量流量控制器的磁控濺射設(shè)備，真空室內(nèi)有靶材架、可旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、高頻振動(dòng)、力口熱功能的樣品臺(tái)，特征在于工藝過程包括
(1)選取被包覆芯核粉末，并進(jìn)行干燥處理；
(2)制備出滿足濺射要求的靶材靶材成分為純金屬或合金，采用機(jī)加工方法將其加工成尺寸為Φ 100X4 mm的薄片；
(3)將上述粉末和靶材分別放置于真空磁控濺射設(shè)備的真空室內(nèi)的樣品臺(tái)和靶材架
上;
(4)抽真空至4. 5X 10_3 8X 10_4Pa,(5)打開氣體質(zhì)量流量控制器，充入氬氣至O.2^1. OPa ；
(6)調(diào)節(jié)樣品臺(tái)工藝參數(shù)，通過旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)和高頻振動(dòng)樣品臺(tái)的方式使被包覆芯核粉末均勻分散，并對(duì)樣品臺(tái)加熱升溫，加熱溫度范圍為室溫 400°C ；
(7)打開濺射電源，進(jìn)行真空磁控濺射；設(shè)置工藝參數(shù)可以為濺射氣體流量范圍20 200SCCM，濺射功率范圍10(T5000W，濺射時(shí)間范圍3(T300min ；
(8)停止磁控濺射，待真空室內(nèi)氣壓與大氣壓力平衡后，取出包覆粉末。本專利的真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，被包覆的芯核粉末其技術(shù)要求為芯核粉末流動(dòng)性良好，粒度滿足熱噴涂要求，其平均粒度的范圍通常為15 75um ;芯核成分可以是除磁性材料以外的金屬、合金或陶瓷粉末，如鋁粉、銅粉、Al2O3粉、Cr2O3粉、WC、Cr3C2粉等；芯核粉末在包覆處理前要進(jìn)行干燥熱處理。本專利的真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，所述的包覆層材料即靶材其技術(shù)要求為靶材成分為純金屬或合金，如鋁、鎳、銅、鈦、鈷及其合金等，尺寸為Φ 100X4 mm的機(jī)加工薄片。本專利的真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，所述的芯核粉末的分散和加熱方法具體可以為樣品臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可連續(xù)翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)和高頻振動(dòng)，使粉末充分暴露在靶材濺射區(qū)域；粉末加熱采用輻射加熱的方式，即在樣品臺(tái)外圍安裝管狀加熱器，熱電偶及溫控儀自動(dòng)控溫。本專利的真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，可通過更換靶材的方式對(duì)芯核粉末顆 粒進(jìn)行順序包覆和多重包覆。通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果
(I)與機(jī)械攪拌包覆工藝相比，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)樣品臺(tái)的翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)和高頻振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)方式，使作為芯核的粉末顆粒更容易均勻地分散，充分暴露其表面而不易被污染或氧化，磁控濺射的包覆層比吸附粘結(jié)的包覆層更加均勻、連續(xù)、致密且附著力強(qiáng)，基本無成分偏析，具有良好的熱噴涂工藝適應(yīng)性。(2)與液相包覆工藝相比，真空磁控濺射包覆法無需繁瑣的前處理，操作工序簡單，環(huán)境友好、無廢液污染，包覆層純度高。(3)通過調(diào)節(jié)濺射電源功率、濺射時(shí)間、真空度、樣品臺(tái)的振動(dòng)頻率等濺射工藝參數(shù)，可使復(fù)合粉末中的芯核粉末不易團(tuán)聚，基本無裸露表面和游離的包覆層相，制備的包覆型粉末呈典型的核殼結(jié)構(gòu)，包覆層均勻、連續(xù)，致密性和附著力優(yōu)于其他包覆工藝。(4)包覆層材料即濺射靶材可選擇鎳、鋁、銅、鈦及其合金，芯核顆?？梢允茄趸X、氧化鉻、碳化鎢、碳化鉻、氮化硼等陶瓷粉末，也可以是鋁、銅、鈦等金屬及其合金粉末，選擇范圍遠(yuǎn)高于其他包覆工藝，因而可根據(jù)特定多元工況需求，制備出兼具包覆層和芯核材料性能優(yōu)勢的包覆型復(fù)合粉末，從而為高性能熱噴涂復(fù)合涂層的研制奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。(5)本發(fā)明所制備的包覆型復(fù)合粉末不易破碎、流動(dòng)性好，可滿足超音速火焰噴涂、爆炸噴涂以及等離子噴涂的要求。


圖1是Cu包覆Cr2O3粉末前的粉末宏觀形貌。圖2是Cu包覆Cr2O3粉末后的粉末宏觀形貌。
圖3是純Cr2O3粉末表面包覆銅的微區(qū)形貌。圖4是純Al2O3粉末包覆前的能譜分析結(jié)果。圖5是Cu/Ni包覆純Al2O3粉末的能譜分析結(jié)果。從圖1和圖2可以看出，Cr2O3顆粒包覆Cu前后的宏觀形貌幾乎未發(fā)生任何變化，這樣就不會(huì)降低粉末的流動(dòng)性。從圖3可以看出，Cr2O3粉末表面已經(jīng)包覆上了均勻、連續(xù)致密的包覆層，包覆率達(dá)85%以上，基本無游離的包覆層材料。從圖4和圖5可以看出，純Al2O3粉末包覆前無任何銅、鎳元素的衍射峰，經(jīng)真空磁控濺射順序包覆處理后出現(xiàn)了兩條銅的衍射峰和一條鎳的衍射峰，這說明Al2O3粉末表面已被較多的銅和少量的鎳所包覆。上述SEM檢測和EDS能譜分析表明，本發(fā)明提供的工藝方法可在熱噴涂粉末表面沉積一層均勻、連續(xù)、致密的包覆層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利進(jìn)一步解釋說明。但本專利的保護(hù)范圍不限于具體的實(shí)施方式。實(shí)施例使用具有真空室、氣體質(zhì)量流量控制器的磁控濺射設(shè)備，真空室內(nèi)有革巴材架、可旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、高頻振動(dòng)、加熱功能的樣品臺(tái)。
實(shí)施例1 :純Cr2O3粉末表面真空磁控濺射包覆Cu。(I)取500g粒度為20 40um的純Cr2O3噴涂粉末，100°C保溫干燥2小時(shí)；
(2)將上述噴涂粉末放入真空室樣品臺(tái)上；
(3)選擇尺寸為Φ100X4 mm的電解紫銅(純度99. 99%)作為靶材，并置于濺射靶材架上，關(guān)閉真空室；
(4)依次打開機(jī)械泵和分子泵，將真空室抽真空至4.5X 10 ；
(5)打開流量計(jì)，向真空室內(nèi)充入氬氣直至壓力為O.7Pa ；
(6)打開粉末樣品臺(tái)振動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率為600次/分鐘，振動(dòng)功率200W，使樣品能夠充分均勻地分散，同時(shí)將粉末加熱到400°C ；
(7)打開濺射電源，調(diào)節(jié)濺射功率為3KW，濺射40分鐘后關(guān)閉濺射電源；
(8)依次關(guān)閉分子泵和機(jī)械泵，打開進(jìn)氣閥向真空室內(nèi)緩慢放氣，待真空室內(nèi)氣壓與外界大氣壓相同時(shí)，打開真空室，取出包覆后的復(fù)合粉末。本次制備的濺射包覆復(fù)合粉末與未進(jìn)行包覆處理的Cr2O3粉末，在掃描電鏡下的微觀形貌對(duì)比結(jié)果見圖1，圖2是純Cr2O3顆粒表面包覆銅的微區(qū)形貌。實(shí)施例2 :純Al2O3粉末表面真空磁控濺射順序包覆Cu/Ni。(I)取500g粒度為20 40um的純Al2O3噴涂粉末，100°C保溫干燥2小時(shí)；
(2)將上述噴涂粉末放入真空室樣品臺(tái)上；
(3)選擇尺寸為Φ100X4 mm的電解紫銅(純度99. 99%)作為靶材，并置于濺射靶材架上，關(guān)閉真空室；
(4)分別打開機(jī)械泵和分子泵，將真空室抽真空至4.OX 10_3Pa ； (5)打開流量計(jì)，向真空室內(nèi)充入氬氣直至壓力為O.6Pa ；
(6)打開粉末樣品臺(tái)振動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率為500次/分鐘，振動(dòng)功率150W，使樣品能夠充分均勻地分散，同時(shí)將粉末加熱到400°C ；
(7)打開濺射電源，調(diào)節(jié)濺射功率為3KW，濺射40分鐘后關(guān)閉濺射電源，
(8)依次關(guān)閉分子泵和機(jī)械泵，待真空室內(nèi)氣壓與外界大氣壓相同時(shí)，打開真空室，將純銅靶材更換為純鎳靶材，再重復(fù)(4) (6)中的操作，調(diào)節(jié)濺射功率為3.5KW，濺射20分鐘后關(guān)閉濺射電源；
(9)依次關(guān)閉分子泵和機(jī)械泵，待真空室內(nèi)氣壓與外界大氣壓相同時(shí)，打開真空室，取出包覆后的復(fù)合粉末。未進(jìn)行包覆處理的純Al2O3粉末與本次濺射包覆Cu/Ni的復(fù)合粉末，在掃描電鏡下的能譜分析結(jié)果見圖3和圖4。實(shí)施例3 =WC粉末表面真空磁控濺射包覆Ni。(I)將IOOOg粒度為30 75um的WC噴涂粉末，100°C保溫干燥2小時(shí)；
(2)將上述噴涂粉末放入真空室樣品臺(tái)上；
(3)選擇尺寸為Φ100X4 mm的電解鎳(純度99. 90%)作為靶材，并置于濺射靶材架上，
關(guān)閉真空室；
(4)依次打開機(jī)械泵和分子泵，將真空室抽真空至3.OX 10_3Pa ； (5)打開流量計(jì)，向真空室內(nèi)充入氬氣直至壓力為O.8Pa ；
(6)打開粉末樣品臺(tái)振動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率為300次/分鐘，振動(dòng)功率100W，使樣品能夠充分均勻地分散，同時(shí)將粉末加熱到300°C ；
(7)打開濺射電源，調(diào)節(jié)濺射功率為3KW，濺射40分鐘后關(guān)閉濺射電源；
(8)依次關(guān)閉分子泵和機(jī)械泵，打開進(jìn)氣閥向真空室內(nèi)緩慢放氣，待真空室內(nèi)氣壓與外界大氣壓相同時(shí)，打開真空室，取出包覆后的復(fù)合粉末。 實(shí)施例4 A1粉末表面真空磁控濺射包覆Ni。(I)取IOOOg粒度為44 75um的純鋁噴涂粉末，真空下100°C保溫干燥2小時(shí)；
(2)將上述噴涂粉末放入真空室樣品臺(tái)上；
(3)選擇尺寸為Φ100X4 mm的電解鎳(純度99. 90%)作為靶材，并置于濺射靶材架上，
關(guān)閉真空室；
(4)依次打開機(jī)械泵和分子泵，將真空室抽真空至3.OX 10_3Pa ；
(5)打開流量計(jì)，向真空室內(nèi)充入氬氣直至壓力為O.8Pa ；
(6)打開粉末樣品臺(tái)振動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率為360次/分鐘，振動(dòng)功率120W，使樣品能夠充分均勻地分散，同時(shí)將粉末加熱到200°C ；
(7)打開濺射電源，調(diào)節(jié)濺射功率為2KW，濺射40分鐘后關(guān)閉濺射電源；
(8)依次關(guān)閉分子泵和機(jī)械泵，打開進(jìn)氣閥向真空室內(nèi)緩慢放氣，待真空室內(nèi)氣壓與外界大氣壓相同時(shí)，打開真空室，取出包覆后的復(fù)合粉末。實(shí)施例5 =Cr3C2粉末表面真空磁控濺射包覆Ni20Cr合金。(I)取500g粒度為15 50um的Cr3C2噴涂粉末，100°C保溫干燥2小時(shí)；
(2)將上述噴涂粉末放入真空室樣品臺(tái)上；
(3)選擇尺寸為Φ100X4 mm的Ni20Cr合金作為靶材，并置于濺射靶材架上，關(guān)閉真空
室;
(4)依次打開機(jī)械泵和分子泵，將真空室抽真空至3.OX 10_3Pa ；(5)打開流量計(jì)，向真空室內(nèi)充入氬氣直至壓力為O.6Pa ；
(6)打開粉末樣品臺(tái)振動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率為500次/分鐘，振動(dòng)功率150W，使樣品能夠充分均勻地分散， 同時(shí)將粉末加熱到300°C ；
(7)打開濺射電源，調(diào)節(jié)濺射功率為3KW，濺射40分鐘后關(guān)閉濺射電源；
(8)依次關(guān)閉分子泵和機(jī)械泵，打開進(jìn)氣閥向真空室內(nèi)緩慢放氣，待真空室內(nèi)氣壓與外界大氣壓相同時(shí)，打開真空室，取出包覆后的復(fù)合粉末。
權(quán)利要求
1.一種真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，其特征是包括使用具有真空室、氣體質(zhì)量流量控制器的磁控濺射設(shè)備，真空室內(nèi)有靶材架、可旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、高頻振動(dòng)、加熱功能的樣品臺(tái)，特征在于工藝過程包括(1)選取合適的被包覆芯核粉末，并進(jìn)行干燥處理；(2)制備出滿足濺射要求的靶材靶材成分為純金屬或合金，采用機(jī)加工方法將其加工成尺寸為Φ 100X4 mm的薄片；(3)將上述粉末和靶材分別放置于真空磁控濺射設(shè)備的真空室內(nèi)的樣品臺(tái)和靶材架上;(4)抽真空至4. 5X 10_3 8X 10_4Pa,(5)打開氣體質(zhì)量流量控制器，充入氬氣至O.2^1. OPa ；(6)調(diào)節(jié)樣品臺(tái)工藝參數(shù)，通過旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)和高頻振動(dòng)樣品臺(tái)的方式使被包覆芯核粉末均勻分散，并對(duì)樣品臺(tái)加熱升溫，加熱溫度范圍為室溫 400°C ；(7)打開濺射電源，進(jìn)行真空磁控濺射；設(shè)置工藝參數(shù)可以為濺射氣體流量范圍20 200SCCM，濺射功率范圍10(T5000W，濺射時(shí)間范圍3(T300min ；(8)停止磁控濺射，待真空室內(nèi)氣壓與大氣壓力平衡后，取出包覆粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，真空磁控濺射設(shè)置工藝參數(shù)為濺射氣體流量范圍2(T200SCCM，濺射功率范圍10(T5000W，濺射時(shí)間范圍30 300min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，所述的被包覆芯核粉末其技術(shù)要求為芯核粉末流動(dòng)性良好，粒度滿足熱噴涂要求，其平均粒度的范圍為15 75um ;芯核成分是除磁性材料以外的金屬、合金或陶瓷粉末；芯核粉末在包覆處理前要進(jìn)行干燥熱處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，所述的靶材成分為鋁、鎳、銅、鈦、鈷及其合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，所述的被包覆芯核粉末的分散和加熱方法具體為樣品臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，連續(xù)翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)和高頻振動(dòng)，使粉末充分暴露在靶材濺射區(qū)域；粉末加熱采用輻射加熱的方式，即在樣品臺(tái)外圍安裝管狀加熱器、熱電偶及溫控儀自動(dòng)控溫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，通過更換靶材的方式對(duì)芯核粉末進(jìn)行順序包覆和多重包覆。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種真空磁控濺射制備熱噴涂用包覆型復(fù)合粉末的方法，首先將芯核粉末放置于真空室內(nèi)的樣品臺(tái)上，然后選擇濺射靶材作為包覆的殼層材料，并置于濺射靶架上；分別打開機(jī)械泵和分子泵進(jìn)行抽真空，并向真空室充入氬氣；啟動(dòng)樣品臺(tái)高頻振動(dòng)裝置，使樣品臺(tái)的粉末顆粒充分地均勻分散，并對(duì)粉末進(jìn)行加熱；打開濺射靶電源，選擇功率和濺射時(shí)間等工藝參數(shù)進(jìn)行濺射包覆，從而完成包覆型復(fù)合粉末的制備。相對(duì)于熱噴涂粉末的其他包覆技術(shù)，真空磁控濺射包覆具有包覆層均勻連續(xù)、致密且附著力強(qiáng)、包覆層和芯核材料可選種類多以及包覆工藝環(huán)保無污染等顯著的優(yōu)勢。
文檔編號(hào)B22F1/02GK103046012SQ201210463088
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者王國陽, 王岳, 武笑宇 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所