一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法技术

本发明专利技术提供了一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法，属于结晶器铜板表面处理技术领域，所述涂层复合料包括第一组分和第二组分；所述第一组分包括金属氧化物和碳单质；所述金属氧化物包括氧化钛、氧化钨、氧化铌、氧化锆和氧化钽中的至少一种；所述第二组分包括金属单质。应用于如结晶器铜板等金属制品进行表面处理时，该涂层复合料具有喷涂后耐磨性高、硬度高、高温下化学稳定性好以及可延长结晶器铜板使用寿命的特点。不仅可应用于连铸结晶器铜板，同时还可以应用于钢包、中间包、铁包等耐高温行业领域，克服目前结晶器铜板使用寿命短和不耐磨的问题，有望推广进行大规模的生产应用。进行大规模的生产应用。进行大规模的生产应用。

【技术实现步骤摘要】
一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法


[0001]本申请涉及结晶器铜板表面处理
，尤其涉及一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法。

技术介绍

[0002]结晶器是钢厂连铸设备中最关键的部件，结晶器铜板质量直接影响连铸坯表面质量、连铸机作业率和连铸成本。结晶器铜板在使用过程中存在边缘磨损、宽面热裂纹、窄面收缩、腐蚀等问题。
[0003]目前，已报道的结晶器铜板虽然在性能上略有提升，但在结晶器铜板使用寿命方面普遍不高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种涂层复合料及其制备方法、涂层、结晶器铜板及其表面处理方法，以解决如结晶器铜板等金属制品使用寿命短的技术问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种涂层复合料，所述涂层复合料包括第一组分和第二组分；
[0006]所述第一组分包括金属氧化物和碳单质；
[0007]所述金属氧化物包括氧化钛、氧化钨、氧化铌、氧化锆和氧化钽中的至少一种；
[0008]所述第二组分包括金属单质。
[0009]进一步地，所述金属氧化物与所述碳单质的重量比为1：(3～7)。
[0010]进一步地，所述金属氧化物由重量比为(6～8)：(1～2)：(5～15)：(1～5)：(1～5)的氧化钛、氧化钨、氧化铌、氧化锆和氧化钽组成。
[0011]进一步地，所述第一组分与所述第二组份的重量比为(7～9)：(1～3)。
[0012]进一步地，所述碳单质包括石墨；所述金属单质包括单质镍。
[0013]进一步地，所述涂层复合料的粒径＜5um。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的涂层复合料的制备方法，所述制备方法包括：
[0015]将金属氧化物和碳单质进行混合磨碎，得到第一组分；
[0016]将所述第一组分于氮气气氛中进行第一烧结，得到烧结后的第一组分；
[0017]将烧结后的所述第一组分与第二组分进行混合，后压制成型，得到坯体；
[0018]将所述坯体进行第二烧结，后磨碎至预设粒径，得到涂层复合料；
[0019]其中，所述第一烧结的工艺参数包括：温度为1400℃～1500℃，保温时间为0.5h～3h；
[0020]所述第二烧结采用热压热压、热等静压或放电等离子的烧结方式，具体工艺参数包括：1500℃～1650℃，保温时间为0.5h～3h。
[0021]第三方面，本申请实施例提供了一种涂层，所述涂层由第一方面所述的涂层复合料形成。
[0022]第四方面，本申请实施例提供了一种结晶器铜板，所述结晶器铜板包括结晶器铜板基材以及附着在所述结晶器铜板基材的至少部分表面的涂层；
[0023]所述涂层为第三方面所述的涂层。
[0024]第五方面，本申请实施例提供了一种结晶器铜板表面处理方法，所述方法包括：
[0025]将结晶器铜板表面进行预处理，得到预处理后的结晶器铜板；
[0026]将第一方面所述的涂层复合料涂覆于预处理后的所述结晶器铜板的表面。
[0027]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0028]本申请实施例提供了一种涂层复合料，该涂层复合料包括第一组分和第二组分；应用于如结晶器铜板等金属制品表面时，第一组分于氮气氛围中转化得到硬质相碳氮化物，该硬质相碳氮化物具有耐磨性高、硬度高、高温下化学稳定性好的特点，是本专利技术涂层基材，可提高如结晶器铜板等金属制品的硬度、耐磨性、耐高温性能和高温下化学稳定性；第二组分的加入，可增强该涂层复合料在使用过程中与如结晶器铜板等金属制品表面的结合性能，提高涂层与如结晶器铜板等金属制品表面的结合强度。因此，本申请实施例提供的涂层复合料可综合提高如结晶器铜板等金属制品的使用寿命。
附图说明
[0029]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本申请实施例提供的一种涂层复合料的制备方法的流程示意图；
[0032]图2为本申请实施例提供的一种涂层的断口形貌图。
具体实施方式
[0033]下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0034]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0035]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0036]结晶器是钢厂连铸设备中最关键的部件，结晶器铜板质量直接影响连铸坯表面质量、连铸机作业率和连铸成本。结晶器铜板在使用过程中存在边缘磨损、宽面热裂纹、窄面收缩、腐蚀等问题。
[0037]目前，对结晶器铜板研究的重点是采用如电镀、化学镀、热喷涂和激光熔覆等表面
处理技术在铜板表面镀覆一种或几种材料，以获得特殊功能表面。已报道的结晶器铜板虽然在性能上略有提升，但在结晶器铜板使用寿命方面普遍不高。
[0038]本专利技术实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0039]第一方面，本申请实施例提供了一种涂层复合料，所述涂层复合料包括第一组分和第二组分；
[0040]所述第一组分包括金属氧化物和碳单质；
[0041]所述金属氧化物包括氧化钛、氧化钨、氧化铌、氧化锆和氧化钽中的至少一种；
[0042]所述第二组分包括金属单质。
[0043]本申请实施例提供了一种涂层复合料，该涂层复合料包括第一组分和第二组分；应用于如结晶器铜板等金属制品表面时，第一组分于氮气氛围中转化得到硬质相碳氮化物，该硬质相碳氮化物具有耐磨性高、硬度高、高温下化学稳定性好的特点，是本专利技术涂层基材，可提高如结晶器铜板等金属制品的硬度、耐磨性、耐高温性能和高温下化学稳定性；第二组分的加入，可增强该涂层复合料在使用过程中与如结晶器铜板等金属制品表面的结合性能，提高涂层与如结晶器铜板等金属制品表面的结合强度。因此，本申请实施例提供的涂层复合料可综合提高如结晶器铜板等金属制品的使用寿命。
[0044]本申请中的涂层复合料不仅可应用于连铸结晶器铜板，同时还可以应用于钢包、中间包、铁包等耐高温行业领域，具有广泛的实际应用价值。
[0045]作为本专利技术实施例的一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂层复合料，其特征在于，所述涂层复合料包括第一组分和第二组分；所述第一组分包括金属氧化物和碳单质；所述金属氧化物包括氧化钛、氧化钨、氧化铌、氧化锆和氧化钽中的至少一种；所述第二组分包括金属单质。2.根据权利要求1所述的涂层复合料，其特征在于，所述金属氧化物与所述碳单质的重量比为1：(3～7)。3.根据权利要求1所述的涂层复合料，其特征在于，所述金属氧化物由重量比为(6～8)：(1～2)：(5～15)：(1～5)：(1～5)的氧化钛、氧化钨、氧化铌、氧化锆和氧化钽组成。4.根据权利要求1所述的涂层复合料，其特征在于，所述第一组分与所述第二组份的重量比为(7～9)：(1～3)。5.根据权利要求1所述的涂层复合料，其特征在于，所述碳单质包括石墨；所述金属单质包括单质镍。6.根据权利要求1～5所述的涂层复合料，其特征在于，所述涂层复合料的粒径＜5um。7.一种权利要求1～6任一项所述的涂层复合料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将金属氧化物和碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶飞，刘孟，叶途明，钱龙，许颖敏，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：