一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108893697A(43)申请公布日2018.11.27(21)申请号201810783949.1C23C4/18(2006.01)(22)申请日2018.07.17(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号申请人广东省材料与加工研究所(72)发明人李博高义民李聪郑巧玲李烨飞郑开宏王娟(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人高博(51)Int.Cl.C23C4/073(2016.01)C23C4/134(2016.01)C23C4/123(2016.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法(57)摘要本发明公开了一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，按质量分数称取NiCrAlY，Mo和Ag粉末，然后将粉末混合，加入甲醇并充入氮气密封后进行球磨制得混合粉末；将球磨好的混合粉末加入去离子水配置成悬浮液，然后进行喷雾造粒制备成纳米结构的喷涂粉末；将基底材料棒材切割成试样，对试样表面进行打磨，然后超声清洗，对超声清洗后的试样进行喷砂处理，喷砂处理后再次进行超声清洗；对超声清洗后的试样进行预热处理，然后利用制得的喷涂粉末采用等离子喷涂法对预热处理后的试样进行喷涂处理；对喷涂好的试样进行热处理，然后随炉冷却，制得NiCrAlY-Mo-Ag复合涂层。本发明有效改善复合涂层的组织结构，提高复合涂层的力学性能及宽温域内的摩擦学性能。CN108893697ACN108893697A权利要求书1/1页1.一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取NiCrAlY，Mo和Ag粉末，然后将粉末混合，加入甲醇并充入氮气密封后进行球磨制得混合粉末；S2、将步骤S1球磨好的混合粉末加入去离子水配置成悬浮液，然后进行喷雾造粒制备成纳米结构的喷涂粉末；S3、将基底材料切割成试样，对试样表面进行清洁处理，对处理后的试样进行喷砂处理，喷砂处理后再次进行超声清洗；S4、对步骤S3超声清洗后的试样进行预热处理，然后利用步骤S2制得的喷涂粉末采用等离子喷涂法对预热处理后的试样进行喷涂处理；S5、对步骤S4喷涂好的试样进行热处理，然后随炉冷却，制得NiCrAlY-Mo-Ag复合涂层。2.根据权利要求1所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，步骤S1中，按质量分数计，NiCrAlY为60～75％，Mo为10～15％，Ag为15～25％。3.根据权利要求1或2所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，步骤S1中，球磨工艺为：转速240～260r/min，球料质量比为(8～12):1，球磨15～25h，球磨结束后，筛粉并进行烘干处理。4.根据权利要求1所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，步骤S2中，首先将混合粉末加入去离子水配制悬浮液，然后在悬浮液中加入羟甲基纤维素钠分散剂，甘油溶解剂，Na2MoO3反絮凝剂以及聚乙二醇粘结剂，将悬浮液搅拌均匀后进行喷雾造粒，将喷雾造粒制备好的粉末进行过筛，选择喷涂粉末进行喷涂。5.根据权利要求4所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，悬浮液中粉末颗粒的质量百分数为28～32％，Na2MoO3反絮凝剂的质量百分数为0.8～1.5％，甘油溶解剂的质量百分数为1～1.5％，Na2MoO3反絮凝剂的质量百分数为0.6～1.2％，聚乙二醇粘结剂的质量百分数为1.5～2.5％，喷涂粉末的粒径为50～100nm。6.根据权利要求1所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，步骤S3中，试样的尺寸为将喷砂结束后的试样在酒精中超声清洗20～60min，基底材料选用Inconel718高温合金。7.根据权利要求1所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，步骤S4中，在Ar和H2气氛中进行喷涂，Ar流量为38～45L/min，H2流量为4.5～6L/min，喷涂角度80～100°，送粉率为40～45g/min，电流500～600A，电压55～65V，喷涂距离105～115mm，待试样预热至300～500℃时进行喷涂处理。8.根据权利要求1所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，步骤S5中，热处理的真空度为1×10-2Pa～5×10-2Pa，温度为300～700℃，升温速度为5～15℃/min，保温时间为1～3h。9.根据权利要求1所述的一种纳米结构高温润滑复合涂层制备方法，其特征在于，采用所述方法制备的NiCrAlY-Mo-Ag复合涂层显微硬度为430.4～478.8HV，结合强度为44.4～62.8MPa，摩擦系数低于0.6，磨损率低于6×10-