[发明专利]自蔓延金属陶瓷棒制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷棒喷枪用的自蔓延金属陶瓷棒制备方法。属于热喷涂领域。

背景技术

陶瓷棒喷涂是将陶瓷棒材作为喷涂材料，通过在氧乙炔火焰中熔融，压缩空气将其雾化成颗粒，喷射到工件表面，形成陶瓷涂层。它是一种价格低廉，品质稳定，操作容易的新的喷涂方式，其喷涂后的工件耐磨性特佳，以氧化铬为例，其耐磨性与等离子喷涂相当。该设备操作简单，便于携带，特别适合现场施工。但现有的陶瓷棒喷枪受氧乙炔燃烧温度的限制，只能喷涂氧化物，如氧化铝、氧化锆、氧化铬等。而不能喷涂熔点更高、更耐磨的碳化物陶瓷。

所谓自蔓延反应喷涂是指喷涂材料在喷涂过程中发生自蔓延放热反应，在熔滴飞行中动态合成陶瓷或金属陶瓷。氧乙炔的燃烧热与喷涂材料本身的自蔓延反应热叠加，提高了陶瓷的熔化能。但现有的自蔓延反应喷涂材料制备工艺路线为：混粉-磨粉-造粒，工序复杂，制作周期较长，活性较大的材料在研磨和造粒过程中容易发生氧化。磨粉和造粒效率较低，限制了自蔓延反应喷涂技术的应用和发展。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，提供一种陶瓷棒喷枪使用的自蔓延金属陶瓷棒，以达到用陶瓷棒喷涂枪制备熔点更高、更耐磨的碳化物陶瓷涂层的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种自蔓延金属陶瓷棒制备方法，所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、将Ti粉和C粉按质量比为4：1比例配制，再添加Fe粉和W粉，再加入水玻璃，机械搅拌8小时，配制成湿料，其中Fe粉质量占湿料总质量的25％，W粉质量占湿料总质量的5%，水玻璃质量占湿料总质量的10%；

步骤二、将步骤一配制的湿料装入两个型腔横截面呈半圆形的模具中，用压力机压制成直径为Φ6mm，长度为500mm的棒，出模后200℃下烘干1小时。

本发明的有益效果是：

本发明的基本思想是，将喷涂材料由经团聚的粉末，改为可通过自蔓延反应生成金属陶瓷的条或棒，即自蔓延金属陶瓷棒。其优点是：将市面购置的粉末不经研磨，直接配料后研制成自蔓延金属陶瓷棒。

具体实施方式

本发明涉及的自蔓延金属陶瓷棒制备方法，所述方法包括以下工艺过程：将Ti粉和C粉按照按化学计量配制，为提高涂层的韧性、降低孔隙率，添加一定比例Fe粉和W粉。为了使陶瓷棒结合更紧密，不易断裂，在混合粉中需要加入一定量的水玻璃作为粘结剂。混匀后，将配制好的湿料装入两个半圆形模具中，用压力机压制成棒，出模后烘干。

采用该自蔓延金属陶瓷棒，用氧乙炔作燃料也可以制备出碳化物等高熔点陶瓷。反应喷涂不但节省能源，所用的材料为廉价的单质金属或非金属粉末，成本低廉。减少了磨粉、造粒等复杂的加工工序，氧化较少，产品利用率高、制作方便。

典型自蔓延金属陶瓷棒制备工艺实施例：

将Ti粉和C粉按照质量比为4：1的比例配制，再添加Fe粉和W粉，其中Fe粉质量占总质量的25％，W粉质量占总质量的5%。在混合粉中需要加入占总质量10％的水玻璃作为粘结剂。机械搅拌8小时，使其充分混匀，将配制好的湿料装入两个半圆形模具中，用压力机压制直径为6mm，长度为500mm的棒，出模后200℃下烘干1小时。