[发明专利]一种铝基碳化硼复合涂层制备方法

权利要求书

1.一种铝基碳化硼复合涂层制备方法，其特征在于工艺过程包括原料预处理、基材预处理、涂层冷喷涂和涂层后处理共四个步骤：

(一)原料预处理；选取真空封装包装的碳化硼粉和铝合金粉的混合粉末或碳化硼粉和铝合金复合粉末的混和粉末为原料，碳化硼粉在原料中的质量比为10-50％，铝合金粉或铝合金复合粉末在原料中的质量比为50-90％，其中，碳化硼粉为纯净度高的核级碳化硼粉，核级碳化硼粉的粒度为5-100μm，核级碳化硼粉的形状为球形、不规则形或球形和不规则形的混合，核级碳化硼粉的形状系数大于0.3，铝合金粉的粒度为5-75μm，铝合金复合粉末采用包覆、球磨或反应方式获取，将原料置于85-95℃的真空干燥箱中烘干15-30min，再在振筛机上震动30min以上，使原料混合均匀，完成原料的预处理；

(二)基材预处理：选取基材，基材包括金属和陶瓷的普通材料和模具材料，基材的倒角大于3mm，基材的直径和深度比大于5：1，基材表面机加工打磨至Sa2.5级，基材的粗糙度为20-80μm，其中，金属基材的表面采用棕刚玉进行喷砂活化，使基材的外观表面均匀一致，无可见的油脂、污垢、氧化皮、孔洞、尖锐表面、缝隙和油漆涂层附着物，喷砂过程中使用的气体为经过油水分离器和缓冲罐的压力大于等于0.6MPa的压缩空气，喷砂除锈后，采用吸尘器对基材表面进行除尘处理，完成基材的预处理；

(三)涂层冷喷涂：将步骤(二)预处理的基材预热到80-120℃，采用低压冷喷涂设备或高压冷喷涂设备对基材进行冷喷涂，喷涂温度为350-1100℃，喷枪的角度为45-90°，喷涂距离为5-50mm，送粉率为0.1-2.5g/s，送粉率与喷枪的移动速度匹配，使涂层的单道沉积厚度为50-500μm，喷涂过程中使用的气体为经过三级过滤的压缩空气、氮气、氦气或任何这几种气体的混合气体，气体的压力为0.5-5MPa，喷涂设定层数和厚度的涂层，完成涂层的冷喷涂；

(四)涂层后处理：对步骤(三)冷喷涂的涂层进行热处理或激光处理，热处理和激光处理能够与冷喷涂同时进行，也能够在冷喷涂后单独进行，其中，热处理在真空炉或惰性气体氛围炉中进行，热处理的温度为350-500℃，升温梯度为10℃/min，保温时间为1-3h，保温期间，对涂层施加80-150MPa的压力，以获取最大的扩散和结合强度，采用随炉冷却或空冷；激光处理为重熔处理；完成涂层的后处理。

2.根据权利要求1所述的铝基碳化硼复合涂层制备方法，其特征在于制备的铝基碳化硼复合涂层的电极寿命为320h，抗拉强度大于220MPa，相对密度大于98.5％，屈服强度大于200MPa，延伸率大于2.5％，¹⁰B/B为19.60-20.20％。