[发明专利]硼化钛基无机复合材料涂层的制备方法

摘要

本发明硼化钛基无机复合材料涂层的制备方法，涉及对金属材料的镀覆，以微米级的金属Al粉、微米级、亚微米级或纳米级的TiO2粉和微米级、亚微米级或纳米级的B4C粉的混合粉为原料，采用热喷涂的方法将该混合粉喷涂在金属或合金工件表面的合金底层表面上，在热喷涂过程中该混合粉中的Al、TiO2和B4C与送粉气中的氮气发生反应，原位合成出硼化钛基无机复合材料涂层，克服了现有技术制备硼化钛基复合材料涂层的方法所存在的原料成本高、制备工艺复杂、能耗大、效率低、涂层加工精度不易控制、涂层致密度低、涂层均匀性差、涂层与基体结合力差、涂层韧性低、涂层容易开裂、不适合在大规模工业生产中应用的缺点。

主权项

硼化钛基无机复合材料涂层的制备方法，其特征在于：以微米级的金属Al粉、微米级、亚微米级或纳米级的TiO2粉和微米级、亚微米级或纳米级的B4C粉的混合粉为原料，在热喷涂过程中该混合粉中的Al、TiO2和B4C与送粉气中的氮气发生反应，原位合成出硼化钛基无机复合材料涂层，具体步骤是：第一步，配制用于热喷涂的TiO2/B4C/Al复合粉；将粒度范围在1微米～10微米之间的Al粉、粒度范围在0.001微米～10微米之间的TiO2粉和粒度范围在0.001微米～10微米之间的B4C粉均匀混合成混合料粉，其中，Al粉占该三种原料粉总质量的重量百分比为25～40%，TiO2粉加B4C粉占该三种原料粉总质量的重量百分比为60～75%，TiO2和B4C之间的重量比例则为75～85: 25～15，再均匀混合入重量比是料粉∶粘结剂=100:0.2～1.2的粘结剂，由此配制成用于热喷涂的TiO2/B4C/Al复合粉；第二步，对所需涂层的金属或合金工件表面喷涂一层合金底层先对所需涂层的金属或合金工件表面进行喷丸处理，再在喷丸处理后的金属或合金工件表面喷涂一层合金底层；第三步，硼化钛基无机复合材料涂层的制备采用热喷涂的方法，将第一步中制备出的TiO2/B4C/Al复合粉喷涂在第二步中金属或合金工件表面的合金底层表面，在热喷涂过程中该混合粉中的Al、TiO2和B4C与送粉气中的氮气发生反应，从而原位合成出硼化钛基无机复合材料涂层。