球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法、球形陶瓷粉末及应用技术

本发明专利技术提供了一种球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法、球形陶瓷粉末及应用，涉及陶瓷材料技术领域，所述球形陶瓷分表表面细粉祛除方法包括如下步骤：先将表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末与溶剂混合形成混合溶液，并使得细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离；再将混合溶液采用过滤膜进行过滤，使得细粉和溶剂滤出，得到球形陶瓷粉末与溶剂形成的混合浆料；最后将混合浆料中的溶剂去除，得到球形陶瓷粉末。本发明专利技术提供的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法工艺简单，易于操作，显著提高了球形陶瓷粉末的流动性能，能够有效保证球形陶瓷粉末的热喷涂适应性以及热喷涂涂层性能的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法、球形陶瓷粉末及应用
本专利技术涉及陶瓷材料
，尤其是涉及一种球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法、球形陶瓷粉末及应用。
技术介绍
热喷涂技术是利用热源将喷涂粉末材料加热至熔化或半熔化状态，并以一定的速度喷射沉积到经过预处理的基体表面形成涂层的方法，由于其具有涂层性能优异，可实现大面积快速加工等众多优势，被广泛的应用在装备部件表面防护领域。而陶瓷材料由于独特的热学、力学等特性，通过热喷涂技术制备的陶瓷涂层具有良好的高温隔热、耐磨、耐氧化和耐腐蚀等特性。陶瓷粉末是热喷涂工艺的重要组成部分，热喷涂工艺要求陶瓷粉末必须具有优异的流动性，以便于将陶瓷粉末通过输送系统送至热喷涂焰流中心。陶瓷粉末的流动性直接影响陶瓷粉末喷涂过程的稳定性，如果陶瓷粉末流动性较差会出现陶瓷粉末输送不均匀，导致制备的涂层内部缺陷多，组织均匀性差的问题，并且陶瓷粉末流动性极差还会导致送粉管路堵塞，无法正常实施喷涂。基于上述热喷涂工艺的要求，陶瓷粉末通常要经过前期造粒及高能等离子致密化工艺缓解，从而获得流动性较好的球形粉末，但是由于高能等离子致密化工艺处理温度较高，难以避免的导致部分陶瓷粉末材料挥发气化，冷凝后沉积在球形陶瓷粉末表面形成一层细粉，导致球形陶瓷粉末的流动性极大降低，严重影响了陶瓷粉末的热喷涂适应性以及热喷涂涂层的性能。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，以缓解了球形陶瓷粉末表面粘附细粉导致流动性极大降低，并严重影响了陶瓷粉末的热喷涂适应性以及热喷涂涂层的性能的技术问题。本专利技术提供的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，包括如下步骤：(a)将表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末与溶剂混合形成混合溶液，并使得细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离；(b)将混合溶液采用过滤膜进行过滤，使得细粉和溶剂滤出，得到球形陶瓷粉末与溶剂形成的混合浆料；(c)将混合浆料中的溶剂祛除，得到球形陶瓷粉末。进一步的，所述球形陶瓷粉末的粒度为1-200μm，细粉的粒度为5-500nm。进一步的，步骤(a)中，通过超声振荡的方式使得细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离；优选地，超声振荡时，超声波频率为50-100kHz，超声振荡时间为5-30min。进一步的，步骤(a)中溶剂与表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末的质量比为(1-4)：1；优选地，所述溶剂包括低碳醇，优选为无水乙醇。进一步的，所述过滤膜包括陶瓷膜，所述陶瓷膜的孔径为1μm。进一步的，步骤(b)中，采用膜分离装置对混合溶液进行循环过滤分离，所述过滤膜设置于所述膜分离装置中，所述循环过滤分离时间为1-1.5h/次。进一步的，步骤(c)中，溶剂去除的方式包括真空烘干；优选地，真空烘干的温度为100-120℃，时间为5-8h。进一步的，所述球形陶瓷粉末包括硼化锆碳化硅陶瓷粉末、氧化钇稳定氧化锆陶瓷粉末、稀土掺杂氧化锆粉末或稀土锆酸盐粉末中的至少一种。本专利技术的目的之二在于提供一种球形陶瓷粉末，根据本专利技术目的之一所述的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法制备得到。本专利技术的目的之三在于提供球形陶瓷粉末在热喷涂涂层中的应用。本专利技术提供的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法通过将表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末与溶剂混合，使得细粉与球形陶瓷粉末分离，然后再通过过滤的方式将细粉以及溶剂滤出，最后再将剩余溶剂祛除，得到球形陶瓷粉末，工艺简单，易于操作，显著提高了球形陶瓷粉末的流动性能，能够有效保证球形陶瓷粉末的热喷涂适应性以及热喷涂涂层性能的稳定性。采用本专利技术提供的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法祛除细粉后的球形陶瓷粉末松装密度显著降低，流动性能显著提高，能够有效保证热喷涂适应性以及热喷涂涂层性能的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末的SEM图；图2为实施例1中祛除表面细粉后的球形陶瓷粉末的SEM图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，包括如下步骤：(a)将表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末与溶剂混合形成混合溶液，并使得细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离；(b)将混合溶液采用过滤膜进行过滤，使得细粉和溶剂滤出，得到球形陶瓷粉末与溶剂形成的混合浆料；(c)将混合浆料中的溶剂去除，得到球形陶瓷粉末。在本专利技术中，表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末包括但不限于高能等离子致密化工艺处理后的表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末，还包括其它处理工艺得到的表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末。本专利技术提供的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法通过将表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末与溶剂混合，使得细粉与球形陶瓷粉末分离，然后再通过过滤的方式将细粉以及溶剂滤出，最后再将剩余溶剂祛除，得到球形陶瓷粉末，工艺简单，易于操作，显著提高了球形陶瓷粉末的流动性能，能够有效保证球形陶瓷粉末的热喷涂适应性以及热喷涂涂层性能的稳定性。在本专利技术的一种优选方案中，球形陶瓷粉末的粒度为1-200μm，细粉的粒度为5-500nm，以利于能够通过选择孔径适当的过滤膜将球形陶瓷粉末与表面粘附的细粉分离。典型但非限制性的，球形陶瓷粉末的粒度如为1、2、5、10、20、50、100、120、150、180或200μm，细粉的粒度如为5、10、20、50、100、200、300、400或500nm。在本专利技术的一种优选方案中，步骤(a)中，通过超声振荡的方式的细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离。尤其当超声波频率为50-100kHz，超声振荡时间为5-30min时，更利于细粉从球形陶瓷粉末表面脱离并分散在溶剂中。典型但非限制性的，超声波频率如为50、60、70、80、90或100kHz，超声振荡的时间如为5、10、15、20、25或30min。在本专利技术的一种优选方案中，步骤(a)中，溶剂与表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末的质量比为(1-4)：1，以利于细粉从球形陶瓷粉末表面脱离后能够分散在溶剂中，避免由于溶剂过少，导致的细粉无法与球形陶瓷粉末表面脱离完全。典型但非限制性的，溶剂与表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末的质量比如为1：1、1：2、1：3或1：4。在本专利技术的一种优选方案中，溶剂包括但不限于低碳醇，其它易于分散细粉的有机溶剂也在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(a)将表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末与溶剂混合形成混合溶液，并使得细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离；/n(b)将混合溶液采用过滤膜进行过滤，使得细粉和溶剂滤出，得到球形陶瓷粉末与溶剂形成的混合浆料；/n(c)将混合浆料中的溶剂去除，得到球形陶瓷粉末。/n

【技术特征摘要】
1.一种球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)将表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末与溶剂混合形成混合溶液，并使得细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离；
(b)将混合溶液采用过滤膜进行过滤，使得细粉和溶剂滤出，得到球形陶瓷粉末与溶剂形成的混合浆料；
(c)将混合浆料中的溶剂去除，得到球形陶瓷粉末。


2.根据权利要求1所述的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，其特征在于，所述球形陶瓷粉末的粒度为1-200μm，细粉的粒度为5-500nm。


3.根据权利要求1所述的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，其特征在于，步骤(a)中，通过超声振荡的方式使得细粉与球形陶瓷粉末在混合溶液中分离；
优选地，超声振荡时，超声波频率为50-100kHz，超声振荡时间为5-30min，优选为20-30min。


4.根据权利要求1所述的球形陶瓷粉末表面细粉祛除方法，其特征在于，步骤(a)中，溶剂与表面粘附有细粉的球形陶瓷粉末的质量比为(1-4)：1；
优选地，所述溶剂包括低碳醇，优选为无水乙醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭浩然，张鑫，原慷，贾芳，章德铭，冀晓鹃，王彦军，张思源，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，北矿新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11