[发明专利]一种喷雾造粒Fe-Al2

说明书

本发明属于喷涂应用中金属/陶瓷复合粉末的制备方法，具体为一种喷雾造粒Fe‑Al₂O₃喷涂复合粉末的制备方法，该制备方法操作简单，且性能好并无须筛分。本发明采用PEI作为粘结剂使金属Fe粉与Al₂O₃粉粘结紧密且分布均匀，此外PEI还兼具了分散剂的作用，实现了一物两用的效果且满足配制低粘度浆料的要求，并避免了同时采用分散剂与粘结剂发生反应的可能性，使所得浆料粘度低、固含量高。最终本发明在保证颗粒之间能相互粘结的前提下，所得粉末粒径分布均匀，球形度高且致密性与流动性好以及使金属Fe粉具备优异的抗氧化性能，有利于后续喷涂吸波涂层的制备。

技术领域

本发明属于喷涂应用中金属/陶瓷复合粉末的制备方法，具体为一种喷雾造粒Fe-Al₂O₃喷涂复合粉末的制备方法，该制备方法操作简单，且性能好并无须筛分。

背景技术

随着现代科学技术和经济的迅猛发展，电磁吸波技术已经在军用和民用领域广泛应用。在生活中电子设备的越来越小型化和集成化，使得其抗电磁干扰能力的需求越来越迫切。在军事领域，吸波材料的应用可以大大削弱或消除雷达对目标的探测能力。随着现代科技的飞速发展，各相关领域对吸波材料的要求不仅有“宽、薄、轻、强”，还有多频谱、高强度、耐高温、抗辐射等。特别是高温吸波材料是近些年电磁材料的研究热点之一。

与有机涂层相比，无机涂层具备着耐高温和耐化学辐射的优点。基于等离子喷涂技术的无机涂层目前已经在航空航天、印刷和汽车工业等领域有着广泛的应用。一种以Al₂O₃为基体，Fe基金属或合金为电磁波吸收剂的无机涂层，具有良好的高温电磁波吸收能力，是一种极具前景的高温吸波材料。Al₂O₃与金属在涂层内部的混合状态与涂层的力学和电磁特性紧密相关，研究证实，均匀、分散且细腻的金属分布对于电磁波吸收能力的提升有利。均匀分散的双相涂层制备则与等离子喷涂原始粉末的状态相关。喷雾造粒技术可以提供具有均匀分散特性的原始复合粉末，利用该粉末即可制备双相复合涂层。

在喷雾造粒过程中，有很多因素会影响最终形成粉末的质量。比如雾化器设计，浆料成分与性质，以及送料速度、搅拌时间等。而浆料的成分与性质在决定最终粉末质量当中起至关重要的作用；其中粘结剂、分散剂、消泡剂的选择也很关键，它们会影响浆料中的固含物含量进而影响粉末的粒径大小，密度，球形度、流动性等。

在中国专利CN 101280129A当中，以金属钛、钴和碳化硼为原材料，进行酒精湿磨，浆料制备，造粒最后过筛所得目标产物。此工艺运用PVA作为粘结剂，A15作为分散剂，由于这两种试剂的含量对浆料的成分以及性质会造成很大影响，而分散剂添加含量若不合适会影响浆料的粘度，粘度过大则不利于提高浆料中固体物的含量，进而造成粉末粒径过小，密度太低、致密性差以及球形度不高，此外若添加含量不当的PVA与分散剂还可能会产生絮状物影响浆料的造粒。

周影影等2018年3月在《材料导报》第32卷第三期发表的“羰基铁粉抗氧化性能研究现状”一文中可以看出在高温吸波方面，提高铁粉的抗氧化非常重要。而在文章指出可对铁粉进行氧化铝包覆提高其抗氧化性，为实现这一目的目前所使用的方法成本较高或者其抗氧化性效果不够好且制备工艺复杂。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题或不足，本发明提供了一种喷雾造粒Fe-Al₂O₃喷涂复合粉末的制备方法，以Fe粉(粒径低于10μm)和Al₂O₃粉为原材料，经浆料制备、离心式喷雾造粒、获得喷雾造粒Fe-Al₂O₃喷涂复合粉末。其工艺操作简单、成本不高，且制备的产物粉末粒径分布均匀、抗氧化性能优异。

具体技术方案如下：

步骤1、浆料制备：