[发明专利]一种高性能Pb/Al涂层的制备方法

权利要求书

1.一种高性能Pb/Al涂层的制备方法，其特征在于，将Al块和纯铅粉末一同放入球磨机中混合球磨，借助高压冲击力作用预先将Pb粉末嵌入到Al块基体表面形成一层Pb薄膜层，再通过电子束处理来调整合金层表面组织结构，实现Al与Pb的冶金结合，同时消除球磨过程产生的残余应力，提高材料的硬度与耐磨损性能。

2.如权利要求1所述的一种高性能Pb/Al涂层的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)基体表面预处理：

选用1060块体纯铝为基材，切割成铝块样品，所有铝块样品用砂纸进行机械磨光，并使用金刚石膏抛光，并在丙酮中超声清洁，然后使用吹风机干燥铝块样品；

(2)预置Pb涂层：

制备涂层的粉末原料采用Pb粉末，在高纯氩气保护下，将步骤(1)制备的铝块样品与Pb粉末混合均匀进行球磨，使Pb粉末粘附在作为基体的铝块样品表面上以制备纯Pb涂层；

(3)强流脉冲电子束辐照处理：

将表面上制备有纯Pb涂层的铝块样品固定于载物台上，利用“HOPE-1”型强流脉冲电子束装置垂直辐照预置Pb涂层表面，进而在Al基体样品表面得到Pb/Al合金层。

3.如权利要求2所述的一种高性能Pb/Al涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，机械打磨依次采用规格为150-3000目的SiC砂纸，抛光剂选择粒径为0.5μm的金刚石膏抛光剂；所述铝块的尺寸为10×10×5mm。

4.如权利要求2所述的一种高性能Pb/Al涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，球磨工艺为：采用淬火钢球和不锈钢罐，球料质量比为10:1～1.5，转速为250r/min，球磨时间为1h；所述Pb粉末的纯度为99.9wt％，粒度为200目；所述制备得到的纯Pb涂层的厚度为10μm；每球磨20min，然后间隔10min，以防止球磨罐内温度过高。

5.如权利要求2所述的一种高性能Pb/Al涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，强流脉冲电子束辐照技术参数为：电子束加速电压为23.4kV，能量密度为3-4J/cm²，靶源距离12-15cm，脉宽为0.5-5μs，真空度3.5×10^-3-5×10^-3Pa，辐照次数为10-30次。

6.如权利要求2所述的一种高性能Pb/Al涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，电子束能量为23.4KeV，能量密度为3.5J/cm²，靶源距离15cm，脉宽为1.5μs，真空度5×10^-3Pa，辐照次数为30次。