[发明专利]一种非晶合金粉末处理方法、非晶合金涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种非晶合金粉末处理方法、非晶合金涂层的制备方法，该非晶合金粉末处理方法，包括以下步骤：将非晶合金粉末以不低于50℃/min的速率升温至第一温度，然后以大于10℃/min的速率降温至第二温度并保持一段时间，重复循环8～20次，即完成对非晶合金粉末的处理；其中，第一温度范围为150℃至非晶合金粉末玻璃态转变温度之间；第二温度范围为‑100℃～‑220℃。本发明的处理方法，通过将非晶合金粉末快速升温后再降温，并多次循环，这样可以提高非晶合金粉末的塑韧性；利用利用处理后的非晶合金粉末制备得涂层，可大大降低涂层内部的孔隙率，大大提高了涂层的致密性。

技术领域

本发明涉及非晶合金材料技术领域，尤其涉及一种非晶合金粉末处理方法、非晶合金涂层的制备方法。

背景技术

与传统晶态材料相比，非晶合金具有优异的力学性能、耐腐蚀磨损性能及软磁性能等而引起了广泛的关注。但是由于非晶合金在室温下的塑形较差，部分体系非晶合金极易晶化且难以制备出大尺寸非晶，因此限制了非晶合金作为工程结构件的应用。但是利用非晶合金优异的耐磨防腐性能在有防护需求的表面制备涂层，扩展了非晶合金的应用范围，因此在表面工程领域也逐渐成为关注的焦点。

当前制备非晶合金涂层的方法主要为热喷涂技术(如等离子喷涂及超音速火焰喷涂)及激光3D打印技术，但所制备的涂层会有硬脆晶化相产生，导致非晶含量以及耐磨防腐能优良性能的下降；其他制备非晶合金块体材料的方法主要包括甩带法或铜模真空铸造等，这些制备方法不适合制备非晶形成能力较差的合金，如采用铜模铸造所制备的块体铝基非晶的直径仅约1mm，难以满足实际工程需要。而冷喷涂技术在制备涂层的同时还能避免晶化产生及制备大尺寸的块体材料，故存在潜在应用。目前针对冷喷涂非晶颗粒沉积过程的研究表明，只有当颗粒的雷诺数超过临界值时，非晶合金颗粒才能发生均匀变形形成致密涂层，而对于颗粒较小的颗粒及非晶形成能力较差的合金体系，很难保证均匀变形的发生，颗粒变形程度有限，涂层内部的气孔率明显上升。因此单纯的利用非晶合金粉末结合冷喷涂技术制备涂层并不能保证涂层的质量。

因此为了提高非晶合金的变形程度，需要对非晶合金粉末进行处理，以提高涂层致密度和其他性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种非晶合金粉末处理方法、非晶合金涂层的制备方法，解决或至少部分解决现有技术中存在的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种非晶合金粉末处理方法，包括以下步骤：

将非晶合金粉末以不低于50℃/min的速率升温至第一温度，然后以大于10℃/min的速率降温至第二温度并保持一段时间，重复循环8～20次，即完成对非晶合金粉末的处理；

其中，所述第一温度范围为150℃至所述非晶合金粉末玻璃态转变温度之间；

所述第二温度范围为-100℃～-220℃。

优选的是，所述的非晶合金粉末处理方法，不同循环次数过程中的第一温度和第二温度满足以下公式：

T_1n＝T₁₁+k₁n；

T_2n＝T₂₁+k₂n；

其中，T₁₁为第一次循环中的第一温度，T_1n为第n次循环中的第一温度，n表示第n次循环，-50≤k₁≤50；

T₂₁为第一次循环中的第二温度，T_2n为第n次循环中的第二温度，n表示第n次循环，-25≤k₂≤25。

优选的是，所述的非晶合金粉末处理方法，以大于10℃/min的速率降温至第二温度并保持5～15min。