[发明专利]用于钼基表面抗氧化涂层粉末的合成方法

说明书

技术领域

本申请属于材料技术领域，特别是涉及一种用于钼基表面抗氧化涂层粉末的合成方法。

背景技术

金属钼及其合金具有高强度、高熔点、耐腐蚀以及耐磨损等优点，被用于制造军舰、坦克、枪炮、火箭、卫星的合金构件和零部件。此外金属钼及其合金还常被用来制造高温炉的发热体和结构材料，如在玻璃和耐火纤维工业用作熔炉的电极及玻璃熔化高温结构材料，在稀土工业中用作电极及冶炼用搅拌棒等。

虽然金属钼及其合金是很好的制备高温炉发热体和结构件的材料，但在空气中600℃以上时就会剧烈氧化，随着温度的升高，其制品的强度下降，损耗加剧，使用性能受到影响，这严重制约了钼及其合金的应用。目前国内外对金属及合金的抗氧化防护方法进行了大量的研究，结果表明提高金属及合金的高温抗氧化性的主要途径有合金化保护和表面涂层保护。合金化通常是以损失强度和加工性能为代价，而加涂层对合金的力学性能影响很小，并能显著提高抗氧化性，实验证明是切实可行的途径。

在实际使用中，为了确保钼及其合金在高温下使用，并延长使用寿命，节约资源，降低成本，减少污染的目的，必须对其进行高温抗氧化防护。因此，研制与之相配套的高温抗氧化涂层至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钼基表面抗氧化涂层粉末的合成方法，以克 服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开了一种用于钼基表面抗氧化涂层粉末的合成方法，包括步骤：

(1)、以钼粉和硅粉为原料，按照钼和硅的原子比1:(2～3)混合，在球磨机中球磨混料8～12小时；

(2)、将混料置于高温自蔓延设备中合成二硅化钼；

(3)、将二硅化钼破碎成粉末，然后雾化干燥造粒、真空热处理和分级处理，真空热处理条件满足：室温升温至450～500℃，保温80～100分钟，升温速率8～10℃/min；继续升温至1100～1200℃，保温60～70分钟，升温速率5～6℃/分钟；冷却至室温。

优选的，在上述的用于钼基表面抗氧化涂层粉末的合成方法，所述步骤(3)中，通过行星球磨机对二氧化钼进行破碎。

优选的，在上述的用于钼基表面抗氧化涂层粉末的合成方法，行星球磨机转速250～300rpm，球料比(5～6):1，时间5～6小时。

优选的，在上述的用于钼基表面抗氧化涂层粉末的合成方法，所述步骤(3)中，雾化干燥造粒满足条件：离心雾化器转速18000～20000rpm，进料温度20～25℃，干燥进口温度200～300℃，干燥出口温度70～100℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明雾化造粒获得的粉末球形度良好，大多呈圆球形，具有较好的流动性，适用于大气等离子喷涂法制备抗氧化涂层。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

大气等离子喷涂法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法：

(1)、以钼粉和硅粉为原料，按照钼和硅的原子比1:3混合，在球磨机中 球磨混料12小时；

(2)、将混料置于高温自蔓延设备中合成二硅化钼；

(3)、将二硅化钼破碎成粉末，然后雾化干燥造粒、真空热处理和分级处理，获得粉末喂料；

(4)、钼基合金表面处理，依次包括喷砂、超声波清洗、除油；

(5)、通过大气等离子喷涂法在钼基合金表面进行喷涂，获得二硅化钼涂层。

经过1200℃氧化25小时后，涂层表面完整，与基体结合紧密，给基体提供了良好的抗氧化保护。

步骤(4)中，喷砂方法包括：用粒度为0.7～1.0mm的棕刚玉砂在压力为0.6～0.8MPa的压缩空气下进行喷砂处理，以去除钼基合金表面的氧化皮并使得基体表面达到粗化。

步骤(3)中，通过行星球磨机对二氧化钼进行破碎，转速300rpm，球料比6:1，时间6小时。

步骤(3)中，雾化干燥造粒满足条件：离心雾化器转速20000rpm，进料温度25℃，干燥进口温度300℃，干燥出口温度100℃。

步骤(3)中，真空热处理条件满足：室温升温至500℃，保温100分钟，升温速率10℃/min；继续升温至1200℃，保温60分钟，升温速率6℃/分钟；冷却至室温。