[发明专利]用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末及其制备方法和应用

权利要求书

1.用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末的制备方法，其特征在于该制备方法按照下列步骤实现：

一、增强相的表面前处理：

a、将增强相加入到硝酸与硫酸的混合酸中，在40-60℃条件下超声搅拌，然后将增强相洗涤至中性，抽滤，得到酸化的增强相；

b、将酸化的增强相加入到含有质量百分数为1%-3%氯化亚锡，体积百分数为2%-4%盐酸的酸性溶液中，在40-60℃条件下超声搅拌，将增强相洗涤至中性，抽滤，得到氯化亚锡处理后的增强相；

c、将氯化亚锡处理后的增强相加入到含有质量百分数为0.1%-0.3%氯化钯，体积百分数为2%-4%盐酸的酸溶液中，在40-60℃条件下超声搅拌，得到氯化钯处理后的增强相；

二、具有功能层的增强相制备：

将非金属纳米粒子加入到含有镍盐的混合溶液中，超声分散均匀，得到反应溶液，将氯化钯处理后的增强相加入到反应溶液中，超声搅拌反应，经洗涤、干燥后得到具有功能层的增强相；

所述的反应溶液中含有25-30g/L的镍盐，20-30g/L的还原剂，15-25g/L的络合剂，4-8g/L的缓冲剂和稳定剂；

三、增强相强化复合粉末制备：

将具有功能层的增强相加入到金属基粉末中，然后移至球磨罐中，在不添加陶瓷球的情况下利用球磨机球磨处理，得到混合均匀的具有功能层的增强相强化复合粉末；

其中步骤二中反应溶液中的镍盐为硫酸镍或氯化镍，还原剂为次亚磷酸钠，络合剂为柠檬酸、乳酸或复合型络合剂，缓冲剂为乙酸钠，稳定剂为硫脲或碘酸钾；调节反应溶液体系的pH为4.5-5.5。

2.根据权利要求1所述的用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末的制备方法，其特征在于步骤三在不添加陶瓷球的情况下利用球磨机球磨处理20-30min，球磨速率为200-300转/min。

3.根据权利要求1所述的用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末的制备方法，其特征在于具有功能层的增强相强化复合粉末是由96wt.%～98wt.%金属基粉末为基体粉，4wt.%～2wt.%具有功能层的增强相作为掺杂相组成，其中增强相为片径是微米级的石墨烯纳米片或氧化石墨烯片。

4.根据权利要求3所述的用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末的制备方法，其特征在于金属基粉末为粒径100-300目的球形金属基粉末。

5.根据权利要求3所述的用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末的制备方法，其特征在于所述的金属基粉末为钛基合金粉末、镍基合金粉、钴基合金粉、铁基合金粉、铜基合金粉末、铝基合金粉末中的一种或混合粉末。

6.根据权利要求1所述的用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末的制备方法，其特征在于所述的非金属纳米粒子为纳米金属氧化物颗粒、纳米陶瓷颗粒或纳米稀土氧化物颗粒，所述的纳米金属氧化物颗粒的材质为Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂或SiO₂；所述的纳米陶瓷颗粒的材质为CaF₂、SiC、TiC、WC或TiN，纳米稀土氧化物颗粒的材质为CeO₂。

7.根据权利要求1所述的用于熔凝技术具有功能层的增强相强化的复合粉末的制备方法，其特征在于步骤二中非金属纳米粒子在混合溶液中的装载量为1-3g/L。

8.应用如权利要求1所述的 制备得到具有功能层的增强相强化的复合粉末制备涂层的方法，其特征在于该制备涂层的方法按以下步骤实施：

一、将金属基体的表面打磨光滑，清洗后得到洁净的金属基体；

二、将具有功能层的增强相强化复合粉末预涂在洁净的金属基体上，得到预涂有合金粉的金属基体；

三、将预涂有合金粉的金属基体置于充氩舱内，采用熔凝工艺制备金属基涂层。

9.根据权利要求8所述的制备涂层的方法，其特征在于步骤三所述的熔凝工艺为激光熔凝、等离子熔凝、电子束熔凝或者热喷涂方法。