[发明专利]颗粒基材的涂层

权利要求书

1.一种用于在颗粒基材上形成Ti基涂层的方法，包括：

a)将所述颗粒基材与未涂覆的Ti基粉末混合，所述未涂覆的Ti基粉末通过使含有包含卤化钛或低卤化钛的固体粉末的粉末与还原剂接触而形成；以及

b)将与所述未涂覆的Ti基粉末接触的所述颗粒基材加热至低于850℃的温度，以在所述颗粒基材上产生涂层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述还原剂含有Na、K或Al或H₂中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述卤化钛或低卤化钛包含低氯化钛。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在第一步骤中，所述低氯化钛与所述还原剂反应以产生所述未涂覆的粉末，所述未涂覆的粉末基本上不含氧并且粒度小于1微米。

5.根据权利要求3所述的用于在颗粒基材上形成钛基金属涂层的方法，包括：

-在介于高于25℃的第一温度和低于850℃的最高温度T_max之间的温度下，将一种或多种低氯化钛、还原剂R_a和颗粒基材以及任选的任何涂覆添加剂的混合物混合、搅拌并加热，以在所述基材上形成涂层；R_a呈细小颗粒的形式，并且R_a的量足以将低氯化钛还原成氯含量小于TiCl₂的组合物；以及

-将副产物与所述经涂覆的基材分离；以及

-收集所得产物，并根据需要将所述经涂覆的基材与残留的未反应材料分离，并洗涤和干燥经涂覆的基材。

6.根据权利要求5所述的方法，包括以下步骤：

-在介于高于160℃的第一温度T₀和低于850℃的最高温度T_max之间的温度下，将低氯化钛、任选的用于所述涂覆添加剂的前体化学物质、Al还原剂和颗粒基材的混合物混合、搅拌并加热，以形成所述基材上的涂层以及包含氯化铝和四氯化钛的副产物；所述Al还原剂呈细小颗粒的形式，并且Al的量足以将低氯化钛还原成氯含量小于TiCl₂的组合物；并且所述涂覆添加剂包含任何数量的非惰性元素；并且所述涂层包含纯元素、合金、金属间化合物、无机化合物、氧化物、氮化物、碳化物、硼化物或硅化物或包含钛的任何其他组合物中的一种或多种；以及

-使所述副产物凝结离开所述铝和前体材料发生反应的反应区；以及

-收集所得产物，并根据需要将所述经涂覆的基材与残留的未反应材料分离，并洗涤和干燥经涂覆的基材。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述Ti基粉末是Ti基纳米粉末。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述过程是连续的，并且气体料流在远离固体反应物的方向上通过，并且副产物被连续地从所述反应物中除去。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂覆阶段步骤(b)在介于0.01毫巴和1.1巴之间的压力下进行；并且其中所述基材由导电材料或介电材料制成且呈粉末、薄片、珠粒、纤维、颗粒或许多小物体的形式。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述基材组成包含Na、K和Al中的一种或多种元素，并且所述方法包括使低氯化钛与所述基材反应以引发导致所述基材表面金属化的反应。

11.根据权利要求7所述的方法，其中还原TiCl₄的所述附加初级步骤和所述后续涂覆步骤一起进行，并且其中所述初级步骤中的反应导致形成低氯化钛或使所述基材金属化。

12.根据权利要求3所述的方法，其中固体低氯化钛与基材的重量比介于0.01比1和5比1之间。