CN112609146A - 一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料 - Google Patents

一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料，包括钼粉复合包覆碳化硼粉末，所述钼粉复合包覆碳化硼粉末在等离子焰流中的反应制备出硼化钼碳化钼复合耐磨涂层；所述钼粉复合包覆碳化硼粉末为核壳结构式钼粉复合包覆碳化硼粉末，且所述钼粉复合包覆碳化硼粉末的核芯为碳化硼，表面包覆超细钼粉。本发明提供的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料与传统的固态产品相比，本发明以采用该粉末制备的硼化钼碳化硼复合耐磨涂层红硬性好，耐高温耐磨，涂层致密，气孔率低，抗热振性能好等特点；同时该方法具有工艺简单、生产量大、经济可靠、可以工业推广等优点。

Description

一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料
技术领域
本发明属于等离子喷涂材料领域，更具体地说，尤其涉及一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料。
背景技术
涂层是涂料一次施涂所得到的固态连续膜，是为了防护，绝缘，装饰等目的，涂布于金属，织物，塑料等基体上的塑料薄层。涂料可以为气态、液态、固态，通常根据需要喷涂的基质决定涂料的种类和状态。
现有的粉末涂层主要分别热塑性粉末涂料和热固性粉末涂料。涂料由特制树脂、颜填料、固化剂及其它助剂，以一定的比例混合，再通过热挤塑和粉碎过筛等工艺制备而成。它们在常温下，贮存稳定，经静电喷涂或流化床浸涂，再加热烘烤熔融固化，使形成平整光亮的永久性涂膜，达到装饰和防腐蚀的目的，但是，目前的粉末涂层，制备工艺复杂，耐磨性差并且在喷涂时容易产生气孔，因此，我们提出一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料。
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，而提出的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料，包括钼粉复合包覆碳化硼粉末，所述钼粉复合包覆碳化硼粉末在等离子焰流中的反应制备出硼化钼碳化钼复合耐磨涂层；
所述钼粉复合包覆碳化硼粉末为核壳结构式钼粉复合包覆碳化硼粉末，且所述钼粉复合包覆碳化硼粉末的核芯为碳化硼，表面包覆超细钼粉。
一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、原料准备，将钼粉末、硼粉末、碳粉末分别通过球磨机进行机械球磨，并准备适量粘结剂；
S2、原料筛分，将球磨后的钼粉末、硼粉末、碳粉末分别通过筛网进行筛分；
S3、混合，将筛分后的钼粉末、硼粉末、碳粉末通过粉末搅拌机进行搅拌混合，在搅拌混合时缓慢加入粘结剂，并且需要多次检测粉末搅拌机中糊状混合物的粘稠度；
S4、碳化钼硼化钼涂层制备，将上述糊状混合物采用室温黏结方法制备钼粉复合包覆碳化硼粉末混合物，并利用该粉末在等离子焰流中的反应制备碳化钼硼化钼复合耐磨涂层。
优选的，所述粘结剂为聚乙烯醇溶液，且所述粘结剂的黏度为40.0-65.0Pa/s；PH值为：5-8；平均分子量为：180000-200000；干燥失重：≤5.0；炽灼残渣：≤2.0；水不溶性杂质：≤0.1％。
优选的，步骤S1中所述的球磨机包括水平的筒体、进出料空心轴及磨头，所述筒体设置为钢制筒体，且所述筒体内装有研磨体，所述研磨体设置为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入所述筒体中，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性、离心力以及摩擦力的作用被筒体带动，当研磨体到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。
优选的，所述球磨机采用两级配球法进行钢球装球，两级配球法具体指：使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配，其理论依据是，大球之间的空隙由小球来填充，以充分提高钢球的堆积密度，两级配球法的作用：提高磨机的冲击能力和冲击次数，符合研磨体的功能特点，较高的堆积密度可使物料能够得到一定的研磨作用。
优选的，在所述两级配球法中，大球的作用主要是对物料进行冲击破碎，小球的作用为：填充大球间的空隙，提高研磨体的堆积密度，以控制物料流速，增加研磨能力；起能量传递作用，将大球的冲击能量传递给物料；将空隙中的粗颗粒物料排挤出来，置于大球的冲击区内。
优选的，步骤S3所述的搅拌机具体采用犁刀干粉搅拌机，所述搅拌机在混合时，机内粉末受两个相反方向的转子作用，进行着复合运动，浆叶带动物料方面沿着机槽内壁作逆时针旋转，带动物料左右翻动，通过两转子交叉重叠外形失重区，在此区域内粉末上浮处于瞬间失重状态，这使粉末在机槽内形成全方位连续循环翻动。
本发明的技术效果和优点：本发明提供的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料与传统的固态产品相比，本发明以采用该粉末制备的硼化钼碳化硼复合耐磨涂层红硬性好，耐高温耐磨，涂层致密，气孔率低，抗热振性能好等特点；同时该方法具有工艺简单、生产量大、经济可靠、可以工业推广等优点。
附图说明
图1为本发明的焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料，包括钼粉复合包覆碳化硼粉末，钼粉复合包覆碳化硼粉末在等离子焰流中的反应制备出硼化钼碳化钼复合耐磨涂层；
钼粉复合包覆碳化硼粉末为核壳结构式钼粉复合包覆碳化硼粉末，且钼粉复合包覆碳化硼粉末的核芯为碳化硼，表面包覆超细钼粉。
一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、原料准备，将钼粉末、硼粉末、碳粉末分别通过球磨机进行机械球磨，并准备适量粘结剂；
S2、原料筛分，将球磨后的钼粉末、硼粉末、碳粉末分别通过筛网进行筛分；
S3、混合，将筛分后的钼粉末、硼粉末、碳粉末通过粉末搅拌机进行搅拌混合，在搅拌混合时缓慢加入粘结剂，并且需要多次检测粉末搅拌机中糊状混合物的粘稠度；
S4、碳化钼硼化钼涂层制备，将上述糊状混合物采用室温黏结方法制备钼粉复合包覆碳化硼粉末混合物，并利用该粉末在等离子焰流中的反应制备碳化钼硼化钼复合耐磨涂层。
其中，粘结剂为聚乙烯醇溶液，且粘结剂的黏度为40.0-65.0Pa/s；PH值为：5-8；平均分子量为：180000-200000；干燥失重：≤5.0；炽灼残渣：≤2.0；水不溶性杂质：≤0.1％。
其中，步骤S1中的球磨机包括水平的筒体、进出料空心轴及磨头，筒体设置为钢制筒体，且筒体内装有研磨体，研磨体设置为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒体中，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性、离心力以及摩擦力的作用被筒体带动，当研磨体到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。
其中，球磨机采用两级配球法进行钢球装球，两级配球法具体指：使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配，其理论依据是，大球之间的空隙由小球来填充，以充分提高钢球的堆积密度，两级配球法的作用：提高磨机的冲击能力和冲击次数，符合研磨体的功能特点，较高的堆积密度可使物料能够得到一定的研磨作用。
其中，在两级配球法中，大球的作用主要是对物料进行冲击破碎，小球的作用为：填充大球间的空隙，提高研磨体的堆积密度，以控制物料流速，增加研磨能力；起能量传递作用，将大球的冲击能量传递给物料；将空隙中的粗颗粒物料排挤出来，置于大球的冲击区内。
球磨机要使物料得到有效粉碎，在确定级配时必须遵循这样几个原则：
首先，钢球要有足够大的冲击力，使球磨机钢球具备足够能量以击碎颗粒物料，这与钢球的最大球径有直接关系；
其次，钢球对物料要有足够多的冲击次数，这与钢球填充率和平均球径有关，当装填量一定时，在保证足够冲击力的前提下，尽量减小研磨体直径，增加钢球个数来提高对物料的冲击次数，以提高粉碎效率；
最后，物料在磨机内有足够的停留时间，以保证物料被充分粉碎，这就要求所配钢球要有一定的控制物料流速的能力。
其中，步骤S3的搅拌机具体采用犁刀干粉搅拌机，搅拌机在混合时，机内粉末受两个相反方向的转子作用，进行着复合运动，浆叶带动物料方面沿着机槽内壁作逆时针旋转，带动物料左右翻动，通过两转子交叉重叠外形失重区，在此区域内粉末上浮处于瞬间失重状态，这使粉末在机槽内形成全方位连续循环翻动；
犁刀干粉搅拌机的操作步骤为：
1)接通电源，在搅拌前，先用湿布将搅拌锅和搅拌叶擦净；
2)将称好的水泥与标准砂倒入搅拌锅内；
3)开动机器，拌和5s后徐徐加料，在20s-30s内加完；
4)自开动机器起搅拌180±5s停机；
5)将粘在叶片上的胶砂刮下，取下搅拌锅；
6)待操作结束后，应及时清洗搅拌叶和搅拌锅。
综上所述：本发明提供的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料与传统的固态产品相比，本发明以采用该粉末制备的硼化钼碳化硼复合耐磨涂层红硬性好，耐高温耐磨，涂层致密，气孔率低，抗热振性能好等特点；同时该方法具有工艺简单、生产量大、经济可靠、可以工业推广等优点。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料，其特征在于：包括钼粉复合包覆碳化硼粉末，所述钼粉复合包覆碳化硼粉末在等离子焰流中的反应制备出硼化钼碳化钼复合耐磨涂层；
所述钼粉复合包覆碳化硼粉末为核壳结构式钼粉复合包覆碳化硼粉末，且所述钼粉复合包覆碳化硼粉末的核芯为碳化硼，表面包覆超细钼粉。
2.一种权利要求1所述的焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、原料准备，将钼粉末、硼粉末、碳粉末分别通过球磨机进行机械球磨，并准备适量粘结剂；
S2、原料筛分，将球磨后的钼粉末、硼粉末、碳粉末分别通过筛网进行筛分；
S3、混合，将筛分后的钼粉末、硼粉末、碳粉末通过粉末搅拌机进行搅拌混合，在搅拌混合时缓慢加入粘结剂，并且需要多次检测粉末搅拌机中糊状混合物的粘稠度；
S4、碳化钼硼化钼涂层制备，将上述糊状混合物采用室温黏结方法制备钼粉复合包覆碳化硼粉末混合物，并利用该粉末在等离子焰流中的反应制备碳化钼硼化钼复合耐磨涂层。
3.根据权利要求2所述的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为聚乙烯醇溶液，且所述粘结剂的黏度为40.0-65.0Pa/s；PH值为：5-8；平均分子量为：180000-200000；干燥失重：≤5.0；炽灼残渣：≤2.0；水不溶性杂质：≤0.1％。
4.根据权利要求2所述的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述的球磨机包括水平的筒体、进出料空心轴及磨头，所述筒体设置为钢制筒体，且所述筒体内装有研磨体，所述研磨体设置为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入所述筒体中，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性、离心力以及摩擦力的作用被筒体带动，当研磨体到一定的高度时候，由于其本身的重力作用而被抛落，下落的研磨体像抛射体一样将筒体内的物料给击碎。
5.根据权利要求4所述的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，其特征在于：所述球磨机采用两级配球法进行钢球装球，两级配球法具体指：使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配，其理论依据是，大球之间的空隙由小球来填充，以充分提高钢球的堆积密度，两级配球法的作用：提高磨机的冲击能力和冲击次数，符合研磨体的功能特点，较高的堆积密度可使物料能够得到一定的研磨作用。
6.根据权利要求5所述的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，其特征在于：在所述两级配球法中，大球的作用主要是对物料进行冲击破碎，小球的作用为：填充大球间的空隙，提高研磨体的堆积密度，以控制物料流速，增加研磨能力；起能量传递作用，将大球的冲击能量传递给物料；将空隙中的粗颗粒物料排挤出来，置于大球的冲击区内。
7.根据权利要求2所述的一种焰流自反应生成硼化钼碳化钼涂层的等离子喷涂材料的制备方法，其特征在于：步骤S3所述的搅拌机具体采用犁刀干粉搅拌机，所述搅拌机在混合时，机内粉末受两个相反方向的转子作用，进行着复合运动，浆叶带动物料方面沿着机槽内壁作逆时针旋转，带动物料左右翻动，通过两转子交叉重叠外形失重区，在此区域内粉末上浮处于瞬间失重状态，这使粉末在机槽内形成全方位连续循环翻动。
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