一种超音速激光沉积制备纳米碳管增强涂层的方法技术

一种超音速激光沉积制备纳米碳管增强涂层的方法，包括：对碳纳米管或石墨烯进行表面镀膜处理，将所得表面包覆镀层的碳纳米管或石墨烯通过混粉加入冷喷涂材料，形成复合粉末，将所得复合粉末通过超音速激光沉积喷涂到基材的表面，形成致密的涂层；本发明专利技术的制备方法使得碳纳米管或石墨烯能够高效、均匀地分布在涂层中，从而有效提高涂层的各项力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种超音速激光沉积制备纳米碳管增强涂层的方法
本专利技术涉及材料表面加工领域，特别是涉及一种超音速激光沉积制备纳米碳管增强涂层的工艺技术方法。
技术介绍
冷喷涂(coldspray，CS)是一种基于空气动力学与高速碰撞动力学原理的涂层制备方法，其原理是将细小粉末颗粒(5～50μm)送入高速气流(300～1200m/s)中，经拉瓦尔喷嘴加速，在完全固态下高速撞击基体，产生较大的塑性变形后沉积于基体表面，从而形成涂层。相对于激光熔覆、热喷涂等高热输入的涂层制备技术而言，冷喷涂技术由于其低热输入的特性对基体与粉末材料的热影响小，制备涂层的化学成分及显微组织结构可与原材料保持一致，特别适用于制备温度敏感、氧化敏感及相变敏感材料涂层(如纳米材料、非晶材料、Ti、Cu等)。但由于其涂层的沉积完全依靠喷涂颗粒的塑性变形，故目前文献报道的冷喷涂涂层主要以低硬度材料为主。而在利用冷喷涂技术沉积高硬度材料时，必须以氦气为工作载气，成本较高，且沉积层的致密性较差，结合强度较低。针对冷喷涂技术存在的问题，国外学者提出了超音速激光沉积技术(supersonicl本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超音速激光沉积制备纳米碳管增强涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)对碳纳米管或石墨烯进行表面镀膜处理，使碳纳米管或石墨烯表面包覆致密的镀层；/n所述镀层的熔点低于碳纳米管或石墨烯，镀层和碳纳米管或石墨烯的质量比为99～200：1；/n(2)将步骤(1)得到的表面包覆镀层的碳纳米管或石墨烯通过混粉加入冷喷涂材料，形成复合粉末；/n所述表面包覆镀层的碳纳米管或石墨烯在复合粉末中的质量百分比为1％-5％；/n(3)将步骤(2)得到的复合粉末通过超音速激光沉积喷涂到基材的表面，形成致密的涂层；/n所述超音速激光沉积方法采用半导体激光，波长为960～1100nm，功率密度3～5×10

【技术特征摘要】
1.一种超音速激光沉积制备纳米碳管增强涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对碳纳米管或石墨烯进行表面镀膜处理，使碳纳米管或石墨烯表面包覆致密的镀层；
所述镀层的熔点低于碳纳米管或石墨烯，镀层和碳纳米管或石墨烯的质量比为99～200：1；
(2)将步骤(1)得到的表面包覆镀层的碳纳米管或石墨烯通过混粉加入冷喷涂材料，形成复合粉末；
所述表面包覆镀层的碳纳米管或石墨烯在复合粉末中的质量百分比为1％-5％；
(3)将步骤(2)得到的复合粉末通过超音速激光沉积喷涂到基材的表面，形成致密的涂层；
所述超音速激光沉积方法采用半导体激光，波长为960～1100nm，功率密度3～5×105W/cm2，激光功率为500～3000W，喷涂距离为30mm，扫描速度为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚建华，孙景勇，李波，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33