The present invention relates to a method and device for coating a large area of solid substrates by contacting the surface of the substrates with an unoxidized metal powder formed by in-situ reaction of metal halides and reductants using metal-based alloys or compounds. The method is suitable for coating large area substrates, such as sheets, powders, beads and fibers, with metal-based alloys or compounds starting from low-cost chemicals such as metal chlorides. The method is particularly suitable for preparing substrates coated with metals, alloys and compounds based on Zn, Sn, Ag, Co, V, Ni, Cr, Fe, Cu, Pt, Pd, Ta, Nb, Rh, Ru, Mo, Os, Re and W.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂覆方法和涂覆的材料
本专利技术涉及一种使用金属合金和化合物来涂覆固体物体和大面积颗粒基材的方法。
技术介绍
涂覆的薄片和粉末被用于多种应用,诸如防腐蚀、涂料、化妆品、建筑和装饰用途,以及功能材料和催化。在大面积基材上形成涂层的方法包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电镀和粉末埋入反应辅助涂覆(PIRAC)。PVD方法通常需要低压操作且涉及金属前体的使用,因此通常难以适应涂覆粉末或薄片。粉末的PVD涂覆的实例可见于US6241858和US6676741,这些专利描述了用于涂覆粉状样品以生产金属颜料的磁控溅射方法。CVD涉及使前体材料(通常是有机金属化合物)与基材的表面上的反应性气体反应,得到一层沉积于表面上的材料并形成涂层(P.Serp和P.Kalck和RFeurerChem.Rev.2002,第102卷,3085-3128)。对于涂覆大面积基材,CVD方法包括使用流化床技术,其中气态前体通过流化基材床来处理。用于Si和Ti的沉积的CVD方法的实例可见于专利US4803127、US5194514、US5171734、US5227195、US5855678和US6416721。这些专利基于下述过程:卤化物化合物进行气相还原,形成不稳定的中间化合物,然后由反应性气体歧化、分解和/或还原。气相方法具有操作要求精细的缺点,诸如需要蒸发前体材料并获得对反应器内的气体动力学的适当控制。对于粉末或薄片,PVD和CVD通常很昂贵,并且它们往往仅适用于金属涂料和化妆品的高端市场应用。这种制备费用限制了这些材料的广泛使用,即使对于大多数应用(例如汽车涂料),涂 ...
【技术保护点】
1.一种用于在颗粒基材上形成基于金属的涂层的方法,包括:a)将所述颗粒基材与未涂覆的基于金属的粉末混合,所述未涂覆的基于金属的粉末通过接触包含Zn、Sn、Ag、Co、V、Ni、Cr、Fe、Cu、Pt、Pd、Ta、Nb、Rh、Ru、Mo、Os、Re和W中的一种或多种的卤化物或低价卤化物的粉末来形成;以及b)加热以在所述颗粒基材上生成涂层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.20 AU 20169024091.一种用于在颗粒基材上形成基于金属的涂层的方法,包括:a)将所述颗粒基材与未涂覆的基于金属的粉末混合,所述未涂覆的基于金属的粉末通过接触包含Zn、Sn、Ag、Co、V、Ni、Cr、Fe、Cu、Pt、Pd、Ta、Nb、Rh、Ru、Mo、Os、Re和W中的一种或多种的卤化物或低价卤化物的粉末来形成;以及b)加热以在所述颗粒基材上生成涂层。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述混合与所述未涂覆的基于金属的粉末的形成同时进行。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述还原剂选自Na、K、Cal、Mg或Al中的一种或多种。4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,其中所述涂层金属卤化物选自氯化物、氟化物、溴化物或碘化物。5.根据权利要求1所述的用于在基材上形成涂层的方法,包括以下步骤:-将基材粉末浸入包含未涂覆的金属粉末和金属卤化物以及还原剂和任选的任何涂层添加剂的反应物混合物中,并且在400℃与800℃之间的温度下加热所得混合物,以诱导所述基材表面与所述混合物之间的反应并且在所述基材上形成涂层;并且其中所述还原剂包括Na、K、Cal、Mg或Al;以及-从反应区冷凝出副产物,其中所述还原性合金和前体材料是反应性的;以及-冷凝未反应的金属卤化物并且使其返回所述反应区;以及-从残留的未反应的材料分离所述涂覆的基材。6.根据权利要求1所述的用于涂覆颗粒基材的方法,其中所述金属卤化物包含一种或多种金属氯化物,并且所述还原剂包括Al合金。7.根据权利要求6所述的用于涂覆颗粒基材的方法,包括以下步骤:-在存在颗粒基材的情况下,在高于160℃的T0与Tmax之间的温度下用Al粉末还原一种或多种金属氯化物,以生成包含呈纳米粉末形式的基于金属Mc的物质的中间体;-继续加热和搅拌所述反应物,以诱导所述Mc-Al物质和所述基材之间的物理或化学反应,从而在所述基材的所述表面上形成涂层;并且Tmax低于900℃;以及-从所述反应物冷凝出包含氯化铝的副产物;以及-从残留的未反应的材料分离所述涂覆的基材。8.根据权利要求6所述的用于涂覆颗粒基材的方法,其中未涂覆的金属粉末与所述基材反应以在所述基材表面上生成涂层,并且其中所述方法分步进行:-在第一步骤中,在高于160℃的T0与低于500℃的T1之间的温度下用Al粉末还原一种或多种金属氯化物,以形成包含呈细粉末的金属Mc-Al物质的混合物;以及-在第二步骤中,在高于400℃的T2与低于900℃的Tmax之间的温度下加热包含所得金属Mc-Al物质和所述基材的混合物,以诱导所述Mc-Al物质和所述基材之间的物理或化学反应,从而在所述基材的所述表面上形成涂层。9.根据权利要求8所述的方法,其中所述粉末中亚微米颗粒的量在1重量%和50重量%之间。10.根据权利要求6所述的用于涂覆颗粒基材的方法,包括以下步骤:-使金属氯化物与所述基材在低于Tmax的温度下反应,以在所述基材表面上形成涂层;并且所述涂层包括沉积于所述基材表面上的金属涂层或通过将金属...
【专利技术属性】
技术研发人员:J·海德尔,
申请(专利权)人:迪布洛克涂料有限公司,
类型:发明
国别省市:澳大利亚,AU
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