一种高强多功能多级结构涂层及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强多功能多级结构涂层及制备方法，采用红外激光与等离子同步复合的高效率熔覆方法，获得与基体垂直的微米级柱状晶结构，作为纯净的导热导电通道，而柱状晶间形成亚微米和纳米级陶瓷的增强相，沿着晶界分布，这种多级组织结构，同步提升铜合金熔覆层的硬度、耐磨性、导电导热性，提高铜合金部件在极端环境应用的损伤防护可靠性。适用于铜合金在引线框架、高铁接触线、火箭发动机燃烧室、核聚变装置、电磁炮等极端环境应用的损伤防护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料表面加工，针对铜合金硬度低、耐磨性差等问题，设计具有多级结构的涂层和激光-等离子同步复合熔覆多层制备方法，获得高结合强度、具有耐磨导电功能，解决铜合金硬度、耐磨性差，但提高耐磨性又降低导电性的难题，适用于铜合金在引线框架、高铁接触线、火箭发动机燃烧室、核聚变装置、电磁炮等极端环境应用的损伤防护。

技术介绍

1、高性能铜合金是用于引线框架、高铁接触线、火箭发动机燃烧室、核聚变装置、电磁炮等的关键材料之一。但这些领域都要求铜合金具有高强度、耐磨性，同时兼具导电性，这在本质上是相互矛盾的，协同调控强度、耐磨性和导电性的关系成为高性能铜合金制备的重要研究课题。对铜合金表面进行强化是保持铜合金基体强韧性、导电性，提高表面硬度和耐磨性的有效方法。

2、中国专利申请号201910366779.1公布了铜合金的电镀工艺，通过优化工艺路线，提高了镍镀层的外管结合力，并降低孔隙率，耐蚀性能显著增强。然而电镀、喷涂或气相沉积等方式制备的涂层与基体结合力差，涂层脆而薄，在实际应用过程中易出现破碎、脱落等现象。

3、中国专利申请号202本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强多功能多级结构涂层，其特征在于，它是由红外激光与等离子旁轴同步复合熔覆获得的与基体垂直的微米级柱状晶结构涂层，这种微米级柱状晶结构作为纯净的导热导电通道，而柱状晶间形成亚微米和纳米级陶瓷增强相，陶瓷增强相沿着晶界分布。

2.如权利要求1所述的高强多功能多级结构涂层，其特征在于，所述的红外激光与等离子旁轴同步复合熔覆方法是：等离子发生器沿主轴方向进行同轴送粉，激光器在等离子发生器一侧沿旁轴方向与等离子发生器在同一个立面上同步工作，二者共同作用形成熔池。

3.如权利要求1所述的高强多功能多级结构涂层，其特征在于，所述的涂层成分由合金粉和陶瓷粉组成，其中合金...

【技术特征摘要】

1.一种高强多功能多级结构涂层，其特征在于，它是由红外激光与等离子旁轴同步复合熔覆获得的与基体垂直的微米级柱状晶结构涂层，这种微米级柱状晶结构作为纯净的导热导电通道，而柱状晶间形成亚微米和纳米级陶瓷增强相，陶瓷增强相沿着晶界分布。

2.如权利要求1所述的高强多功能多级结构涂层，其特征在于，所述的红外激光与等离子旁轴同步复合熔覆方法是：等离子发生器沿主轴方向进行同轴送粉，激光器在等离子发生器一侧沿旁轴方向与等离子发生器在同一个立面上同步工作，二者共同作用形成熔池。

3.如权利要求1所述的高强多功能多级结构涂层，其特征在于，所述的涂层成分由合金粉和陶瓷粉组成，其中合金粉质量百分比为(90-99)％，陶瓷粉质量百分比为(1-10)％。

4.如权利要求3所述的高强多功能多级结构涂层，其特征在于，所述的合金粉由必选粉cu和自选粉组成，自选粉选自cr、zr、w、nb、v和ti金属粉体的一种或两种；所述的陶瓷粉原料选自b4c、c...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洪芝，黄伟，刘飞亚，马国梁，蒋博宇，莫翠狄，龚留奎，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：