一种高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层及其制备方法，属于金属基复合涂层技术领域。所述复合涂层由合金相和高熵氧化物陶瓷相组成，其中，陶瓷相为五元高熵铁氧体氧化物。复合涂层的制备方法包括称量各原料并进行球磨混合与干燥处理；对基体进行预处理；向混合原料粉末中加入粘合剂调和成糊状，将其压制在基体表面并烘干形成预置涂层，直接对预置涂层进行熔覆；或者通过激光熔覆工艺，采用同步送粉技术将混合原料粉末熔覆于基体表面，获得最终的复合涂层。本发明专利技术利用高熵氧化物陶瓷的“鸡尾酒效应”，所制备的复合涂层与基体结合良好、综合性能优异。此外，该工艺流程简单、环境友好，兼具高效制备与性能调控的灵活性优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属基复合涂层，具体涉及一种高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层及其制备方法，还涉及上述高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层在电解铝惰性阳极保护中的应用。

技术介绍

1、目前铝电解工业主要使用的原铝生产方法是hall-héorult法，即通过电解氧化铝-冰晶石熔体来生产原铝的方法，其主反应2al2o3+3c→4al+3co2不仅产生大量co2温室气体，还会释放含氟污染物及沥青烟气等有害物质，同时碳素阳极导电性差导致电能效率低下。惰性阳极通过反应2al2o3→4al+3o2可彻底消除碳排放，成为绿色冶金的重点研究方向。然而，惰性阳极需在高温、强腐蚀性冰晶石熔盐中长期稳定工作，对材料的导电性、耐熔盐腐蚀性及界面结合强度提出了严苛要求。

2、金属陶瓷材料因兼具金属相的高导电性和陶瓷相的抗腐蚀性被视为惰性阳极材料的理想候选，但其制备工艺与性能存在的矛盾制约了其工业应用。例如，专利cn107083510a提出的镍基金属氧化物陶瓷阳极需通过压制成型与高温烧结制备，工艺复杂且易产生内部孔隙；专利cn101736368采用贵金属-氧化铝复合涂层虽耐蚀性优异，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，由原料混合粉末经激光熔覆的方式形成于基体表面；

2.根据权利要求1所述的高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，所述原料混合粉末的组成，按重量百分数计，合金相为60wt%-95wt%，陶瓷相为5wt%-40wt%。

3.根据权利要求1所述的高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，所述合金相的组成，按重量百分数计，Cu为20wt%-35wt%，Ni为20wt-40wt%，Fe为35wt%-60wt%。

4.根据权利要求3所述的高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，所述合金相还包括Cr和/或...

【技术特征摘要】

1.一种高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，由原料混合粉末经激光熔覆的方式形成于基体表面；

2.根据权利要求1所述的高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，所述原料混合粉末的组成，按重量百分数计，合金相为60wt%-95wt%，陶瓷相为5wt%-40wt%。

3.根据权利要求1所述的高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，所述合金相的组成，按重量百分数计，cu为20wt%-35wt%，ni为20wt-40wt%，fe为35wt%-60wt%。

4.根据权利要求3所述的高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，所述合金相还包括cr和/或al元素，cr和/或al的添加量为0.01wt%-15wt%。

5.根据权利要求1所述的高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层，其特征在于，所述高熵氧化物陶瓷增强合金复合涂层中，高熵铁氧体氧化物的含量为4.24wt%-46.41wt%。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，王桐新，黄龙，毛华恺，刘念，高森奥，李孟钊，崔畅，李成林，梅青松，杨兵，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：