[发明专利]制备铼涂层的方法

说明书

背景技术

铼金属合金在工业上用于高温的热电阻和热测量应用。这样的合金可由金属粉末，包括铼和其它金属(如钨)制成。铼金属合金可包括在还包括超硬材料的复合材料中，该超硬材料例如立方氮化硼(“cBN”)、碳化物(如碳化钨)和/或金刚石(如多晶金刚石)。例如，复合材料可通过钨-铼混合物(“W-Re”)金属粉末和一种超硬材料的高压高温(“HPHT”)烧结制成。复合材料可用于制造前体部件(如毛坯)，该前体部件制成耐磨应用的零件，例如用于摩擦搅拌焊接和处理的零件。

由W-Re金属粉末制成的零件的性能取决于W-Re金属粉末的特性，例如粒径、粒径分布和形态。W-Re金属粉末的实验室规模生产(如在W表面上等离子溅射Re)所生产的具有不同的一致性，例如大幅度不同的形态和涂层特性。由W-Re金属粉末制备的零件具有不希望的特性，可能的表现是性能差，例如低强度、不令人满意的耐磨损性和耐磨蚀性，以及发生压裂或破裂。此外，W-Re金属粉末的实验室规模生产(例如等离子体溅射)，使用特殊设备、消耗高能量，以及是昂贵的。例如，市售的W-Re金属粉末的成本高达$4,400/公斤。

发明内容

本概述提供了在下面的详细说明部分进一步描述的概念的选择。本概述不是意在确定要求保护的主题的关键或必要特征，也不是意在帮助限制要求保护的主题的范围。根据本公开的主题的实施例，可通过直接混合高铼酸铵与金属颗粒和转化高铼酸铵得到在金属颗粒上的铼涂层形成铼涂覆金属颗粒。根据本公开的主题的其他实施例，可通过混合高铼酸铵与cBN颗粒和转化高铼酸铵得到在cBN颗粒上的铼涂层形成铼涂覆立方晶氮化硼(cBN)颗粒。根据本公开的主题的其他实施例，可通过混合高铼酸铵与金刚石颗粒和转化高铼酸铵得到在金刚石颗粒上的铼涂层形成铼涂覆金刚石颗粒。

附图说明

与说明书一起所附的附图展示了本发明主题的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本发明主题的原理。

图1是流程图，示出形成铼涂覆金属颗粒的方法的实施例。

图2是流程图，示出形成铼涂覆金属颗粒的方法的实施例。

图3是流程图，示出形成铼涂覆金属颗粒的方法的实施例。

图4是流程图，示出形成铼涂覆金属颗粒的方法的实施例。

图5是流程图，示出制造工具部件的方法的实施例。

图6是用摩擦搅动焊接工具将两个工件结合到一起的实施例的示意透视图。

图7是用图6所示的摩擦搅动焊接工具将两个工件结合到一起的实施例的示意剖面图。

图8是一个切割刀具的实施例的示意剖面图。

图9是流程图，示出形成铼涂覆立方氮化硼颗粒的方法的实施例。

图10是流程图，示出形成铼涂覆立方氮化硼颗粒的方法的实施例。

图11是流程图，示出形成铼涂覆立方氮化硼颗粒的方法的实施例。

图12是流程图，示出形成铼涂覆立方氮化硼颗粒的方法的实施例。

图13是流程图，示出制造工具部件的方法的实施例。

图14是流程图，示出形成铼涂覆金刚石颗粒的方法的实施例。

图15是流程图，示出形成铼涂覆金刚石颗粒的方法的实施例。

图16是流程图，示出形成铼涂覆金刚石颗粒的方法的实施例。

图17是流程图，示出形成铼涂覆金刚石颗粒的方法的实施例。

图18是流程图，示出制造工具部件的方法的实施例。

图19-21是曲线图，示出还原高铼酸铵形成的铼样品的热分析。

图22-24是SEM照片，示出还原高铼酸铵形成的铼金属样品。

图25-27是曲线图，示出还原高铼酸铵形成的铼金属样品的EDAX扫描的结果。

图28是曲线图，示出加热高铼酸铵的一个温度程序的实施例。

图29-32是根据实例1形成的铼涂覆金属颗粒的SEM照片。

具体实施方式

在下面的详细描述中，仅以说明的方式示出和描述了本发明公开的主题的特定示例性实施例。正如本领域技术人员认识到的，本发明公开的主题可以以许多不同的形式实施，而且不应被解释为限于在此阐述的实施例。另外，在本申请中，当第一元件被称为在第二元件“上”时，它可以直接在第二元件上，或者间接地隔着一个或多个介入元件在第二元件上。在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。