[发明专利]一种复合于M42钢表面的碳化钛纳米墙及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合于M42钢表面的碳化钛纳米墙的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）提供M42高速钢、碳源、钛源和辅助气体；

2）将所述M42高速钢置于CVD炉内，在所述辅助气体气氛下，加热CVD炉至沉积保温温度；所述沉积保温温度为970-980℃；

3）将所述碳源和所述钛源通入所述经加热的CVD炉内，保温第一时间段；步骤3）进行涂层的沉积过程，且步骤3）中，所述辅助气体和所述碳源的流量比为1－8；所述涂层为碳化钛纳米墙；

4）将所述CVD炉以第一降温速率降温至第二温度，同时停止通入所述碳源和所述钛源；所述第一降温速率为1－10℃/min；

5）在所述CVD炉降温至第二温度后，停止通入所述辅助气体，得到所述复合于M42钢表面的碳化钛纳米墙；

所述碳化钛纳米墙呈片状；

所述碳化钛纳米墙与M42钢呈10-90°夹角；

单片所述纳米墙的长度为0.5-3μm；

所述碳化钛纳米墙的厚度为10-500nm。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳源选自下组：甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、或其组合；和/或

所述钛源为四氯化钛。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉积保温温度为973-978℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中，所述辅助气体和所述碳源的流量比为2-7。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中，所述第一时间段为10-80min。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4）中，所述第一降温速率为2－7℃/min。

7.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包含：

基材；和

复合于所述基材表面的涂层，所述涂层为碳化钛纳米墙；

并且所述复合材料是采用权利要求1所述的制备方法制得的。

8.如权利要求7所述的复合材料，其特征在于，所述碳化钛纳米墙的反射率为30-60％；和/或

所述碳化钛纳米墙的水接触角为100-150°。

9.如权利要求7所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料具有选自下组的一个或多个特征：

1）所述复合材料中，所述碳化钛纳米墙的表面密度为1－50片/um²；

2）所述碳化钛纳米墙中，单片所述纳米墙的长度为0.5-3μm；

3）所述碳化钛纳米墙中，相邻的纳米墙之间是相互连接或者独立存在的；

4）所述碳化钛纳米墙中，所述钛元素的含量为50-70wt％，所述碳元素的含量为30-50wt％；

5）所述碳化钛纳米墙与基材的结合强度≥10N；

6）所述复合材料的最高使用温度≥300℃。

10.一种吸光陶瓷制品或疏水陶瓷制品，其特征在于，所述制品包含权利要求7所述的复合材料或由权利要求7所述的复合材料制成。