一种稀土改性的喷涂粉末制备方法及其喷涂粉末技术

本发明专利技术公开了一种稀土改性的喷涂粉末制备方法及其喷涂粉末，方法包括以下步骤：具有第一预定尺寸的第一形状的基体粉末和具有第二预定尺寸的第二形状的稀土粉末通过机械球磨的冷焊及挤压作用将稀土粉末压入基体粉末中，其中，基体粉末包括金属及其合金、陶瓷或有机高分子，稀土粉末包括铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的单质及其化合物，所述第一预定尺寸大于所述第二预定尺寸；机械球磨后的压入稀土粉末的基体粉末通过固溶热处理形成复合粉末，得到稀土改性的喷涂粉末。末。末。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土改性的喷涂粉末制备方法及其喷涂粉末


[0001]本专利技术属于材料加工
，特别是一种稀土改性的喷涂粉末制备方法及其喷涂粉末。

技术介绍

[0002]在热喷涂和冷喷涂过程中，喷涂粉末被火焰、等离子、激光等热源熔化以及高压气流加速沉积后制备涂层。然而，喷涂粉末粒子在加热和加速飞行过程中不可避免地发生分解、蒸发和氧化。导致涂层的成分与设计成分产生偏差，涂层内氧化物增多，涂层中的粒子层间结合不良，严重影响了涂层的性能。涂层的结合强度、耐腐蚀和耐磨损等性能仅为相同成分块体的1/3。在喷涂粉末中添加稀土元素，可以有效抑制喷涂粉末中元素的分解、氧化和蒸发，但稀土元素本身容易氧化和挥发，导致现有的熔炼和雾化法难以有效地将稀土元素添加进入喷涂粉末中。如何将稀土元素有效地添加进入喷涂粉末中，提升热喷涂和冷喷涂涂层的性能，是目前本
人员亟待解决的问题。
[0003]在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提出一种稀土改性的喷涂粉末制备方法及其喷涂粉末，有效地解决将稀土元素添加进入喷涂粉末中，提升热喷涂和冷喷涂涂层的性能的问题。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现，一种稀土改性的喷涂粉末制备方法包括以下步骤：
[0006]具有第一预定尺寸的第一形状的基体粉末和具有第二预定尺寸的第二形状的稀土粉末通过机械球磨的冷焊及挤压作用将稀土粉末压入基体粉末中，其中，基体粉末包括金属及其合金、陶瓷或有机高分子；
[0007]稀土粉末包括铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的单质及其化合物，所述第一预定尺寸大于所述第二预定尺寸；
[0008]机械球磨后的压入稀土粉末的基体粉末通过固溶热处理形成复合粉末，得到稀土改性的喷涂粉末。
[0009]所述的方法中，第一预定尺寸为20
‑
200μm，第二预定尺寸为0.1nm
‑
10μm。
[0010]所述的方法中，第一形状或第二形状包括球形、多角形和不规则形状。
[0011]所述的方法中，基体粉末的金属及其合金包括锂、镁、铝、钛、铁、铜、锌、镍、钴、铅、锌、锡、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、铬、锰、金、银、铂、钌、铑、钯、镓、铟、铊、钙、锶、钡及其合金。
[0012]所述的方法中，铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的化合物包括铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的氧化物、氯化物、氟化物、氢化物、氮化物、硫化物、卤化物、碳化物或金属间化合物。
[0013]所述的方法中，机械球磨包括采用混料机、行星式球磨机、高能球磨机、搅拌球磨机或振动球磨机进行球磨。
[0014]所述的方法中，机械球磨的冷焊及挤压作用是在机械球磨的转速为0.1
‑
2000r/min,球磨时间为0.1
‑
2000小时，磨球和基体粉末与稀土粉末的粉末总和的比例为0.1:1
‑
200:1的条件下得到。
[0015]所述的方法中，固溶热处理包括真空固溶热处理、气氛保护固溶热处理或常规大气环境下的固溶热处理。
[0016]所述的方法中，所述固溶热处理的温度为100
‑
3000℃，固溶热处理的时间为0.1
‑
100小时。
[0017]一种喷涂粉末经由所述的方法制备。所述的喷涂粉末中，所述喷涂粉末的尺寸为0.1
‑
200μm。
[0018]有益效果
[0019]本专利技术提供的稀土改性的喷涂粉末制备方法实用性强，且可以有效地通过机械球磨的冷焊、挤压作用将稀土粉末压入基体粉末中，随后通过固溶热处理将稀土元素固溶于基体粉末中，形成稀土改性的复合粉末。制备过程中稀土元素不发生分解，有效地避免了传统的熔化和雾化法在制备稀土改性喷涂粉末过程中稀土元素易挥发和分解，导致稀土添加成分出现偏差以及添加困难的问题。本专利技术为稀土改性的喷涂粉末的制备提供了有效的解决途径。
附图说明
[0020]通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本专利技术各种优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于表示优选实施方式，而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
[0021]在附图中：
[0022]图1是本专利技术的一个较佳实施例的稀土铈(Ce)粉末的形貌；
[0023]图2是本本专利技术的一个较佳实施例的稀土铈(Ce)改性的铁基合金粉末的形貌；
[0024]图3是本专利技术的一个较佳实施例的铁基合金粉末添加的稀土铈(Ce)的能谱图；
[0025]图4是本本专利技术的一个较佳实施例的稀土铈(Ce)改性的铁基合金涂层的组织；
[0026]图5是本专利技术的一个较佳实施例的铁基合金涂层与稀土铈(Ce)改性的铁基合金涂层的硬度；其中A
‑
铁基合金涂层，B
‑
稀土铈(Ce)改性的铁基合金涂层。
[0027]以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步的解释。
具体实施方式
[0028]下面的参照附图1至图5将更详细地描述本专利技术的具体实施例。虽然附图中显示了本专利技术的具体实施例，然而应当理解，可以通过各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0029]需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本专利技术的较佳实施方式，然而所述描述仍然以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本专利技术的范围。本专利技术的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0030]为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0031]为了更好地理解，一种稀土改性的喷涂粉末制备方法包括以下步骤：
[0032]具有第一预定尺寸的第一形状的基体粉末和具有第二预定尺寸的第二形状的稀土粉末通过机械球磨的冷焊及挤压作用将稀土粉末压入基体粉末中，其中，基体粉末包括金属及其合金、陶瓷或有机高分子；
[0033]稀土粉末包括铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土改性的喷涂粉末制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：具有第一预定尺寸的第一形状的基体粉末和具有第二预定尺寸的第二形状的稀土粉末通过机械球磨的冷焊及挤压作用将稀土粉末压入基体粉末中，其中，基体粉末包括金属及其合金、陶瓷或有机高分子；稀土粉末包括铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的单质及其化合物，所述第一预定尺寸大于所述第二预定尺寸；机械球磨后的压入稀土粉末的基体粉末通过固溶热处理形成复合粉末，得到稀土改性的喷涂粉末。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，第一预定尺寸为20
‑
200μm，第二预定尺寸为0.1nm
‑
10μm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一形状或第二形状包括球形、多角形和不规则形状。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基体粉末的金属及其合金包括锂、镁、铝、钛、铁、铜、锌、镍、钴、铅、锌、锡、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、铬、锰、金、银、铂、钌、铑、钯、镓、铟、铊、钙、锶、钡及其合金。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铈、镧、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的化合物包括铈...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖先金，连晨姿，王日昕，谌昀，胡晓娜，付青峰，周喆，陆磊，胡强，
申请(专利权)人：江西省科学院应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：