[发明专利]Cu-Co3O4-Al2O3涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是Cu-Co₃O₄-Al₂O₃涂层材料及其制备方法。

背景技术

在热喷涂过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以熔化或半熔化状态，沉积到经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。其所利用的热源，如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的技术。

等离子喷涂是热喷涂中的，等离子喷涂等离子喷涂是材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。

在过去的数十年中，等离子喷涂技术发展迅速，然而传统的喷涂技术使用的材料结合强度差、气孔率高、耐磨性差的问题阻碍了热喷涂技术的普及应用。难以满足人们在越来越常见的极端环境下的使用要求。

发明内容

为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供Cu-Co₃O₄-Al₂O₃涂层材料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

Cu-Co₃O₄-Al₂O₃涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Cu占8份、Co₃O₄占29-44份、Al₂O₃占56-70份、TiO₂占1份、微量元素占0.15-0.65份，Al₂O₃和TiO₂均能提高材料的结合强度和硬度。

所述微量元素为Al、Mo、B、Mn、Co。

Mo的纯金属是银白色，非常坚硬，把少量Mo加到Fe之中，可提高涂层硬度。

高温下B还与许多金属和金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质，常具有特殊的性质。

Co是具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆，在常温下不和水作用，在潮湿的空气中也很稳定。

Cu-Co₃O₄-Al₂O₃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用气雾化法制得Cu-Co₃O₄-Al₂O₃的纳米球；

(2)将步骤(1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Al、Mo、B、Mn、Co制得纳米粉末。

本发明的有益效果是：本发明的涂层硬度达到HRC44，密度可达8.33g/cm³,喷涂厚度可达5毫米，致密度良好为0.71，适用于等离子喷涂，具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高。本发明与传统合金材料相比有着很大的进步，在相同的条件下，本发明制成的涂层结合强度是普通涂层的2倍左右。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：

Cu-Co₃O₄-Al₂O₃涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Cu占8份、Co₃O₄占29份、Al₂O₃占56份、TiO₂占1份、微量元素占0.15份。

所述微量元素为Al、Mo、B、Mn、Co。

Cu-Co₃O₄-Al₂O₃涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用气雾化法制得Cu-Co₃O₄-Al₂O₃的纳米球；

(2)将步骤(1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Al、Mo、B、Mn、Co制得纳米粉末。

实施例二：