[发明专利]一种高抗热阻垢耐腐的高熵合金涂层及其制备方法

说明书

本发明属于合金材料的制备技术领域，具体涉及一种高抗热阻垢耐腐的高熵合金涂层及其制备方法。本发明的高抗热阻垢耐腐的高熵合金涂层，按照重量百分比计，所述合金涂层包括以下含量的组分：W 20～40％、Ni 5～20％、Cu 10～30％、Ti 5～20％、Fe1～10％、Zn 5～10％、Mo 2～10％、Sn 0.1～5％、Pd 2～5％。本发明以钨为原料之一，充分利用了钨所具有的特性，所得到的材料可有效解决金属防护及废料再生利用，可用于电子封装，燃油电厂及发电厂等。本发明的材料可用于军工业、石化行业，与电力行业。

技术领域

本发明属于合金材料的制备技术领域，具体涉及一种高抗热阻垢耐腐的高熵合金涂层及其制备方法。

背景技术

钨是极为重要的国家战略资源，以钨为基础元素的复合材料广泛应用于军、工、民业。钨铜合金具良好的高耐焊性以及高抗热等性能。然而，科技的发展使得服役情况越来越复杂，对于材料的使用性能要求也越来越高。随着合金制备手段的提高，基于功能材料的使用正在突破以往的技术瓶颈。钨铜合金涂层不仅可以降低蒸汽结垢率，同时在金属设备的表面形成钝化膜延长设备的生命周期。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种高抗热阻垢耐腐的高熵合金涂层及其制备方法。本发明的材料可有效解决金属防护及废料再生利用，可用于电子封装，燃油电厂及发电厂等。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供了一种高抗热阻垢耐腐的高熵合金涂层，按照重量百分比计，所述合金涂层包括以下含量的组分：W 20～40％、Ni 5～20％、Cu 10～30％、Ti 5～20％、Fe 1～10％、Zn 5～10％、Mo 2～10％、Sn 0.1～5％、Pd 2～5％。

本发明的另一个方面还提供了一种高抗热阻垢耐腐的高熵合金涂层的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1：将钨粉研磨并筛分；

S2：将NiCl₂·6H₂O溶解在甲醇中，并与Mo、Fe、W、Cu、Pd混合，将混合物干燥，得到混合物粉末；

S3：将上述混合物粉末在氢气气氛下煅烧，然后对得到的产物进行压缩，得到压缩产物；

S4：将上述压缩产物在高纯氢气气氛中高温烧结，得到熔融产物；

S5：将上述熔融产物于氢气气氛中浸润，得到钨铜合金；

S6：将上述钨铜合金与Ti、Zn、Sn、Pd粉末混合，得到钨铜合金材料；

S7：将得到的钨铜合金材料通过激光涂覆法制备得到涂层。

进一步地，步骤S1中所述钨粉研磨时间为20-24h。

进一步地，步骤S2中所述干燥温度为70-90℃。

进一步地，步骤S3中所述煅烧条件为：温度600-700℃，时间30-50min。

进一步地，步骤S4中所述烧结条件为：温度1250-1550℃，时间4-6h。

进一步地，步骤S5中所述浸润条件为：温度1200-1400℃，时间1h。

本发明带来的有益效果是：

(1)本发明首先通过活化液相烧结法制成钨铜合金，并将合金制成粉末；再采用激光涂敷法制备涂层，进而制备成高抗热阻垢除垢的合金涂层。活化液相烧结法提高合金的致密度性同时增强它的高温抵抗力；激光涂敷操作简便且制备的合金涂层硬度高，耐腐蚀性能好。该涂层涂敷在金属表面不仅可以提高设备的阻垢除垢耐腐蚀的性能而且延长了设备的生命周期。