[发明专利]用W粉、Cu粉、BNi2粉制备1Cr18Ni9不锈钢表面涂层及制备方法

说明书

本发明公开了一种用W粉、Cu粉、BNi2粉制备1Cr18Ni9不锈钢表面涂层及制备方法，该涂层按质量分数包括如下原料：纯W粉22~55%、纯Cu粉20~55%、BNi2粉末20~55%及有机硅树脂粘结剂3~5%。本发明的涂层为柔性纤维状的技术材料，不仅成分均匀致密，且涂层中的金属纤维形成了一个纵横交错的立体蛛网式结构；其与基体材料复合，不仅匹配性优、熔点、润滑性、填缝能够佳，且成型效果优，结合强度高，能够有效提高基体材料表面的耐腐蚀性和抗氧化性；同时金属布能够裁剪成各种形状，适应基体的能力强，涂层和基体间的空间位置能够良好把控；此外，该涂层的制备方法简便，安全环保。

技术领域

本发明涉及用W粉、Cu粉、BNi2粉制备1Cr18Ni9不锈钢表面涂层及制备方法，属于复合材料领域。

背景技术

随着国家大飞机、高速铁路机车等大项目的实施，不锈钢在国民经济中将发挥越来越重要的作用。不锈钢以其优良的耐氧化、耐腐蚀性能，在日常生活和化工生产中得到广泛应用。不锈钢在实际使用中，由于受各种环境的因素的影响，其使用寿命往往比预期短得多。这不仅造成了安全隐患，而且还因为提前更换钢材造成极大的资源、能源浪费。因此，如何合理的使用和保护不锈钢材，防止或减弱对不锈钢材的腐蚀，延长不锈钢材的服役时间，对国民经济的可持续发展具有重要意义。

但不锈钢在高温下氧化损失十分严重，即使铬含量达到26％仍然不能形成表面保护层。因此，在不锈钢表面加涂防护涂层，隔绝基体与腐蚀介质接触，是一种良好的防腐方法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用W粉、Cu粉、BNi2粉制备1Cr18Ni9不锈钢表面涂层及制备方法，金属布能够裁剪成各种形状，适应基体的能力强，涂层和基体间的空间位置能够良好把控，该涂层的制备方法简便，安全环保。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的用W粉、Cu粉、BNi2粉制备1Cr18Ni9 不锈钢表面涂层，其特征在于：按质量分数包括如下原料：纯W粉22～55％、纯Cu粉 20～55％、BNi2粉末20～55％及有机硅树脂粘结剂3～5％。

作为优选，所述W粉颗粒的直径为1～3微米，Cu粉颗粒的直径为4～5微米，BNi2 粉末颗粒的直径为14～15微米。进一步说，采用不同颗粒大小的粉末颗粒：1～3微米的 W粉颗粒与5微米的Cu粉颗粒以及15微米的BNi2粉末颗粒，使W与Cu粉颗粒能够填充到颗粒较大的BNi2颗粒的间隙之中，保证了涂层的致密度。

作为优选，所述有机硅树脂粘结剂按质量分数包括如下原料：聚四氟乙烯42～50％、间苯二酚18～24％、聚乙烯亚胺6-8％、滑石粉12-20％、甲基三甲氧基硅烷6-8％、固化剂2-4％。本发明采用上述原料复配而成的有机硅树脂粘结剂，从而能够在轧辊的反复碾压作用下呈现出棉絮状，当轧机轧辊碾压时，颗粒受到的正压力对粘结剂产生挤压作用，经多次挤压粘结剂逐渐形成纤维状，成为一种纵横交错的立体蛛网式结构，而纯 W粉、Cu粉、BNi2粉末被镶嵌或包裹在其中，从而分散的粉末材料联结成整体，形成涂层金属布。

一种上述的用W粉、Cu粉、BNi2粉制备1Cr18Ni9不锈钢表面涂层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)按质量分数将W粉、Cu粉、BNi2粉末混合后，加入有机硅树脂粘结剂混匀，随后多次调整轧辊 与工作台间的间隙进行反复轧制，制得金属布；

(2)将轧制的金属布紧贴于预处理后的不锈钢表面，先在300～350℃条件下保温反应30～40min后，随后在980～1050℃条件下进行真空钎焊反应10～40min，最后冷却至600～650℃，保温10～30min后冷却至室温，即可制得不锈钢表面涂层。

作为优选，所述步骤(1)中轧制时调整轧辊 与工作台间的初始间隙为3～5mm，随后依次调整至2～3.0mm及0.5～2.0mm，每种间隙轧制15～30min。