[发明专利]一种含有坡缕石的三元硼化物陶瓷涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种含有坡缕石的三元硼化物陶瓷涂层的制备方法，首先在基体上制备过渡层，然后在过渡层上采用氧-乙炔火焰热喷涂方法制备陶瓷涂层，其特征在于：陶瓷涂层的具体喷涂步骤为：

第一步，喷涂粉末的制备：

喷涂骨料选用Mo粉、微米级羰基Fe粉、FeB合金粉为喷涂骨料成分；选用0.01~0.1mm级坡缕石棒晶束聚集体为添加剂；

第二步，预热：对喷涂有过渡层的基体进行预热，预热温度300-400℃；

第三步，对预热后基体进行喷涂，喷涂后进行火焰重熔；

所述的喷涂的工艺条件为：喷枪喷嘴与喷涂平面的角度在70~85°范围内，垂直高度为13~15cm，氧气压力0.6~0.8MPa，乙炔压力0.1~0.11MPa移动速度60~90mm·s^-1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：喷涂粉末具体制备步骤如下：

(1)首先将坡缕石棒晶束进行研磨过筛300目；

(2)用玻璃棒将Mo粉、FeB粉、微米级羰基Fe粉按照质量比ω(Fe-B):ω(Mo):ω(Fe)=32:48:20的比例进行骨料混合；

(3)在混合均匀后的骨料中缓慢加入PVB粘结剂，骨料与PVB粘结剂质量比为5：1，并不断用玻璃棒搅拌，使骨料与粘结剂充分溶合，直到粉末全部团聚成粒，且不与研钵和玻璃棒发生沾粘，形成料块；所述的骨料与PVB粘接剂的质量比为5：1；

(4)将团聚好的料块放到100℃的电热鼓风恒温干燥箱中进行烘干，烘干时间为1.5~2h；

(5)将烘干好的料块放入研钵中进行机械研磨，沿同一方向研磨将大料块破碎成小料块，过70目筛；然后将所有小料块研磨成细粉，过200目筛；

(6)添加坡缕石；

向过筛后的粉末中添加坡缕石，所述的坡缕石的添加比例为1%～5%质量百分比。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的Mo粉的平均粒度为43～46μm，松装密度为6.5～7.5g/cm³，钼粉纯度大于99.95%；微米级羰基Fe的平均粒度为4～5μm，松装密度为2～3.5g/cm³，纯度大于99.5%；FeB合金粉的平均粒度为6～7μm，松装密度为5～6g/cm³。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述的坡缕石的添加比例为质量百分比为2%~5%。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：火焰重熔的温度为700～800℃。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所用PVB粘结剂的制备步骤具体如下：

(a)用量筒量取浓度为99.9%的无水乙醇200ml倒入烧杯里，并把烧杯放在定时恒温磁力搅拌器上加热到60℃；

(b)用电子天平称取15g的PVB，将PVB缓慢的加入到烧杯里并不断用玻璃棒搅拌，使PVB和无水乙醇充分溶合，直至PVB完全溶解后停止加热，静置，最后得到黏稠无色透明的PVB粘结剂。

7.一种含有坡缕石的三元硼化物陶瓷涂层，其特征在于：所述的三元硼化物陶瓷涂层中包含Mg₃Al₂(SiO₄)₃和MoO₂相，涂层中存在正方块状晶体和长方条状晶体，正方块晶体和长方条状晶体均匀的弥散于粘结相之中，正方块状晶体主要为喷涂目标相－Mo₂FeB₂硬质合金相，长方条状晶体含有Mo₂FeB₂硬质合金相，而且含有镁铝硅酸盐－Mg₃Al₂(SiO₄)₃；涂层的孔隙率为10.71%～15.66%，涂层结合强度在16.68~17.48MPa之间，涂层显微硬度值达到1422.48HV_0.1。