[发明专利]一种新型热喷涂氧化铬粉体的制备方法

说明书

本发明公开了一种新型热喷涂氧化铬粉体的制备方法，将氧化铬粉末分散到去离子水中，持续搅拌形成氧化铬悬浮液，控制悬浮液浓度以Cr2O3计为350～750g/L，加入无机碱控制悬浮液pH值至9.0～11.0，得悬浮液A；将悬浮液A加至75～95℃，持续、剧烈搅拌下加入原硅酸和无机碱，控制悬浮液pH值至8.0～11.0，老化5～15h，得悬浮液B；加纯水调节悬浮液B温度至45～75℃，加入无机酸和偏铝酸钠，或加入无机酸、偏铝酸钠、硫酸铝和无机碱，控制终点pH值至6.0～10.0，老化5～10h，包覆完成。本发明的方法创造性的将氧化铬喷涂粉末进行表面包覆处理，包覆效果均匀致密，在等离子喷涂过程中有效的隔绝了氧化铬与氧的反应，不再产生六价铬。

技术领域

本发明属于无机材料的制备领域，更具体地说，尤其涉及一种新型热喷涂氧化铬粉体的制备方法。

背景技术

氧化铬涂层具有优异的抗磨粒磨损，耐硬表面、耐颗粒冲蚀及气蚀性能，能显著提高工件表面的硬度和耐磨性。为此，柔性印刷工艺中的网纹传墨辊或轮转辊常常喷有氧化铬涂层，容易受到磨损的许多部件，如印刷机器的滚轴、镜面辊、压光辊、泵的密封区域、阀门、耐磨环也可使用氧化铬涂层。有些部件喷涂后就可使用，有些需进行后续加工过程，如封孔、研磨或抛光。网纹传墨辊还要用脉冲激光系统对辊子进行雕刻加工，蒸发陶瓷形成微小网目，印刷中，是通过这些网目将油墨传送到版滚筒上的。氧化铬涂层的制备工艺以等离子喷涂技术最常用，它是将氧化铬陶瓷粉体送到等离子焰流中，等离子焰流的高温将氧化铬陶瓷粉体熔化并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成连续牢固的陶瓷层，使工件具有氧化铬陶瓷的表面硬度和耐磨性。

在等离子喷涂制备氧化铬的涂层的时候，会产生大量的烟气，经检测，烟气中含有大量的毒性很强的六价格，而喷涂用氧化铬粉体是检不出六价铬的。这是因为，等离子喷涂的焰流温度很高，最高可达20000K，而氧化铬在温度高于1000℃时会与空气中的氧反应生成毒性很强的三氧化铬(CrO3)。三氧化铬的熔点只有196℃，高温下迅速挥发，部分又分解生成超细三氧化二铬，其余三氧化铬蒸汽与空气中的水汽结合生成铬酸酸雾，六价铬的产生和排放对喷涂操作人员及环境都带来极大的安全隐患。

目前市场未见能不产生六价铬的氧化铬类热喷涂陶瓷粉体产品销售，也未见相关专利报导。因此发明一种环境友好、不产生六价铬的氧化铬类热喷涂陶瓷粉体具有广泛的市场前景和清洁生产等社会意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型热喷涂氧化铬粉体的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型热喷涂氧化铬粉体的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氧化铬粉末分散到去离子水中，持续搅拌形成氧化铬悬浮液，控制悬浮液浓度以Cr2O3计为350～750g/L，加入无机碱控制悬浮液pH值至9.0～11.0，得悬浮液A；

S2、将悬浮液A加至75～95℃，持续、剧烈搅拌下加入原硅酸和无机碱，控制悬浮液pH值至8.0～11.0，老化5～15h，得悬浮液B；

S3、加纯水调节悬浮液B温度至45～75℃，加入无机酸和偏铝酸钠，或加入无机酸、偏铝酸钠、硫酸铝和无机碱，控制终点pH值至6.0～10.0，老化5～10h，包覆完成。

优选的，所述S2中，将悬浮液加热至80～90℃；所述原硅酸的加入量以SiO2计为氧化铬重量的1.5～3.5％；所述无机碱的加入量为控制悬浮液pH值至8.0～11.0；加入原硅酸和无机碱的总时间为2～4h。

优选的，所述S3中，调节悬浮液B温度至65～75℃；加料和调节pH的总时间为1～2h。

优选的，所述S3中，当加入无机酸和偏铝酸钠时，偏铝酸钠的加入量以Al2O3计为原料氧化铬重量的1～3％，无机酸的加入量为控制浆料pH值至6.0～10.0。