[发明专利]结晶器铜板表面超音速大气等离子喷涂陶瓷涂层的方法

权利要求书

1.一种结晶器铜板表面超音速大气等离子喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，对结晶器铜板基体进行表面预处理；

步骤二，在经过预处理的基体表面喷涂粘结涂层；

步骤三，根据结晶器不同部位失效形式不同，在粘结涂层上喷涂相应的陶瓷面层。

2.根据权利要求1所述的喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述步骤一的预处理是指除油、除锈和表面粗化，预处理方法依次为：碱浴-酸浴-喷砂或超声清洗-喷砂，所述的碱浴为NaOH或Na₂CO₃溶液，80～100℃，5～15分钟，浓度为10～40wt.%；酸浴为5～40wt.%的HCl或H₂SO₄，80～100℃，5～15分钟；超声清洗采用丙酮5～15分钟。

3.根据权利要求1所述喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述粘结涂层的厚度为40～100μm，粘结层喷涂参数为喷涂电压100～150V，喷涂电流350～400A，主气（Ar）流量50～70sl/m，辅气（H₂）流量5～15sl/m，喷枪移动速度700～800mm/s，送粉率30～45g/min，喷涂距离80～120mm。

4.根据权利要求1所述喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述步骤二中喷涂方法为HEPJet高效能超音速大气等离子喷涂。

5.根据权利要求1所述喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述步骤二中粘结涂层材料为含有0.2～20wt.%Ni或Cr或B或Si或Mn或Ag或P或Sn一种或几种的铜基合金，当铜基合金为两种以上时，其间比例任意；或者为含有0.1～35wt.%的B或Si或Al或Co或Cr或Y一种或几种的镍基合金，当镍基合金为两种以上时，其间比例任意。

6.根据权利要求1所述喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述步骤三中陶瓷面层的厚度为80～300μm，面层喷涂参数为喷涂电压130～200V，喷涂电流400～450A，主气（Ar）流量50～80sl/m，辅气（H₂）流量10～20sl/m，喷枪移动速度700～800mm/s，送粉率25～40g/min，喷涂距离80～120mm。

7.根据权利要求1所述的喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述步骤三中陶瓷面层包括氧化铬面层和6～8wt.%Y₂O₃部分稳定的ZrO₂（YPSZ）面层，在结晶器弯月面处喷涂YPSZ面层，在其余部位喷涂氧化铬面层。

8.根据权利要求7所述的喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述YPSZ面层为所述YPSZ粉末与粘结涂层粉末的混合，混合材料中粘结涂层的粉末的含量为0～20wt.%。

9.根据权利要求7所述的喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述氧化铬面层为所述氧化铬粉末与粘结涂层粉末的混合，混合材料中粘结涂层的粉末的含量为0～20wt.%。

10.根据权利要求1所述的喷涂陶瓷涂层的方法，其特征在于，所述步骤三中陶瓷面层为单一成分的氧化锆面层或氧化铬面层，或者为含粘结粉末质量从20～0wt.%渐变的梯度涂层。