一种钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法技术

本公开提供了一种钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法，制备碳纳米管分散液，将一部分碳纳米管分散液与镍基自熔性合金粉末混合均匀后，烘干制备混合粉末，将另一部分碳纳米管分散液涂覆到钛合金基体表面获得表面预置碳纳米管的钛合金基体，通过激光熔覆采用同轴送粉的方式，使混合粉末在表面获得表面预置碳纳米管的钛合金基体的表面形成熔覆层。本公开能够提高钛合金表面熔覆层的耐磨性能、减磨性能、硬度及高温耐受性能。本公开具体操作方法简单、工艺重复性好、且成本较低，可广泛用于钛合金表面处理。

A method of carbon nanotube reinforced composite cladding on titanium alloy

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法
本公开属于激光表面改性领域，涉及一种钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。钛合金具有比强度高，耐腐蚀性好以及高温氧化性好的优势，被广泛应用于航空、航海、以及各类精密机械行业。但是钛合金也存在某些缺陷，例如，钛合金的硬度较低，耐磨性较差以及高温抗氧化性变差，这些缺陷限制了钛合金在某些极端情况下的使用。因此，在不改变基体性质的前提下，制备硬度高、耐磨性好以及高温抗氧化性好的涂层对提高钛合金的应用范围意义重大。激光具有能量密度高，涂层与基体冶金结合较好的优势广泛应用于表面改性。在激光表面改性工艺中，一种较有优势的方式是添加不同组分的合金粉末，利用激光加热过程中的冶金反应原位合成陶瓷增强相，从而提高基体表面耐磨性等性能。其中较为常见的一种增强相是吉布斯生成能较低的碳化钛陶瓷相，碳化钛陶瓷相的生成多由石墨或碳的其他化合物提供原位冶金合成的碳源。而碳纳米管具有极高的杨氏模量、剪切模量以及优异的力学性能在工程应用中日益凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法，其特征是，制备碳纳米管分散液，将一部分碳纳米管分散液与镍基自熔性合金粉末混合均匀后，烘干制备混合粉末，将另一部分碳纳米管分散液涂覆到钛合金基体表面获得表面预置碳纳米管的钛合金基体，通过激光熔覆采用同轴送粉的方式，使混合粉末在表面获得表面预置碳纳米管的钛合金基体的表面形成熔覆层。/n

【技术特征摘要】
1.一种钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法，其特征是，制备碳纳米管分散液，将一部分碳纳米管分散液与镍基自熔性合金粉末混合均匀后，烘干制备混合粉末，将另一部分碳纳米管分散液涂覆到钛合金基体表面获得表面预置碳纳米管的钛合金基体，通过激光熔覆采用同轴送粉的方式，使混合粉末在表面获得表面预置碳纳米管的钛合金基体的表面形成熔覆层。


2.如权利要求1所述的钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法，其特征是，步骤为：
(1)将碳纳米管进行分散处理获得碳纳米管分散液；
(2)将镍基合金粉末加入至碳纳米管分散液中，混合均匀后，烘干获得混合粉末；
(3)将碳纳米管分散液处理至钛合金表面，烘干，使得分散好的碳纳米管预置在钛合金表面；
(4)在惰性气体氛围下，将步骤(2)的混合粉末输送至步骤(3)处理后的钛合金表面，利用激光辐照钛合金表面，进行激光熔覆。


3.如权利要求2所述的钛合金表面制备碳纳米管增强复合熔覆层方法，其特征是，步骤(1)中将碳纳米管加入至羧甲基纤维素的溶液中分散均匀后获得碳纳米管分散液；
或，羧甲基纤维素的溶液中羧甲基纤维素的浓度为10～15g/L；
或，分散均匀的过程为：先搅拌，在进行超声振动进行分散；
或，碳纳米管分散液中碳纳米管的浓度为10～20g/L；
或，碳纳米管与镍基合金粉末的质量比为1:20～30。


4.如权利要求2所述的钛合金表面制备碳纳米管...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘树帅，王新洪，赵冠琳，宋继军，应卫龙，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37