[发明专利]一种用于热喷涂的Fe3

说明书

本发明提供了一种用于热喷涂的Fe₃O₄‑Co₃O₄粉末的制备方法，包括Fe₃O₄除杂、配料、乳化制浆、喷雾干燥、高温烧结、致密化的步骤，本发明在Fe₃O₄粉末中添加少量ZIF‑67粉末作为改进，采用乳化制浆方式使得Fe₃O₄粉末和ZIF‑67粉末均匀结合，采用梯度烧结的方式将ZIF‑67粉末转化为空心十二面体结构的Co₃O₄，相较于单纯的Fe₃O₄粉末形成的热喷涂的涂层热辐射系数大幅度提高。此外，通过淬冷成型能够使得Fe₃O₄‑Co₃O₄粉末更加致密结构更加稳定，进一步提高涂层热辐射系数。最终形成具有热辐射系数高达0.90‑0.96的复合热喷涂涂层的粉末材料。

技术领域

本发明属于热喷涂材料技术领域，具体涉及一种用于热喷涂的Fe₃O₄-Co₃O₄粉末的制备方法。

背景技术

旋转阳极X射线管是一个高真空电真空器件，其工作原理是在X射线管正负极二端加上高电压(一般为125～150kV)，阴极发射的电子束在高真空高压电场作用下，向阳极靶面进行电子轰击产生X射线，轰击到阳极表面的电子动能只有一小部分转化为X射线，而大约有98％的电子动能经过复杂的能量转化过程变为热能，使射线管温度迅速升高。由于X射线管是一个真空器件，其管内热传导相当不理想。如果不及时将射线管产生的热量散发出去，则势必影响射线管的电真空性能，导致射线管内真空度降低，成像清晰度下降，同时影响射线管使用寿命。因此，现有技术中有在旋转阳极X射线管转子铜套外表面以及金属管壳内表面镀覆黑铬镀层，也有利用热喷涂技术在转子铜套外表面以及金属管壳内表面喷涂金属涂层，目的均是为了提高管内零件的热辐射系数助其快速散热。

据研究表明，对于等离子喷涂涂层而言，粒子间结合的主要影响参数为沉积温度，且存在一个临界结合温度。当沉积温度高于临界结合温度时，涂层内粒子间可发生有效的结合，而当沉积温度低于临界结合温度时，粒子间则呈现有限结合状态。通过对不同陶瓷材料体系进行大量深入研究发现，涂层临界结合温度与喷涂材料的熔点呈现线性关系。目前，用于热喷涂的粒子有Al₂O₃、TiO₂、Cr₂O₃、 Fe₃O₄等，其中Fe₃O₄的熔点和临界结合温度最低，有望在较低的沉积温度，或不需要额外热源加热紧靠等离子加热的情况下即可对涂层的粒子间结合进行有效控制。但是单纯使用Fe₃O₄作为喷涂粉料，在热辐射系数和散热性能方面还有所欠缺，需要进行改进。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中医疗x射线球管管内金属零件涂层热辐射系数低的问题，提供一种用于热喷涂的Fe₃O₄-Co₃O₄粉末的制备方法，该方法制备的Fe₃O₄-Co₃O₄粉末是具有粒度分布均匀、致密度高、黑度高、热辐射系数高、结构晶型稳定、沉积温度较低等特点的一种热喷涂材料结构。

本发明的技术方案为：一种用于热喷涂的Fe₃O₄-Co₃O₄粉末的制备方法，包括以下步骤：