CN115608984B - 一种机械混合包覆粉末的制备方法和包覆粉末 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械混合包覆粉末技术领域，具体涉及一种机械混合包覆粉末的制备方法和包覆粉末，方法包括以下步骤：（1）将可磨耗组分、骨架组分进行预混合，得到预混合粉末；（2）将预混合粉末与粘结剂进行四段式高速机械包覆制粉；其中挤压头与釜壁间距为1‑3cm，第一段的机械包覆条件包括：转子转速为900‑1400r/min；第二段的机械包覆条件包括：转子转速为1700‑2200r/min；第三段的机械包覆条件包括：转子转速为1400‑1700r/min；第四段的机械包覆条件包括：转子转速为400‑1000r/min。本发明的制备方法能在短时间内获得高紧实度的包覆粉末，包覆完整，粒度均匀且集中，粉末流动性好。

Description

一种机械混合包覆粉末的制备方法和包覆粉末
技术领域
本发明属于机械混合包覆粉末技术领域，具体涉及一种机械混合包覆粉末的制备方法和包覆粉末。
背景技术
可磨耗封严涂层位于航空发动机及燃气轮机机匣，通过与叶片摩擦，自身被刮削而叶片不被磨损，同时减小叶片与机匣间间隙的方式，进而有效降低航空发动机及燃气轮机油耗、提高效率和运行安全性。可磨耗封严涂层由可磨耗组分和骨架组分组成，可磨耗组分一般为低剪切强度的非金属材料如石墨、氮化硼、聚苯酯等，提供涂层的可磨耗性；骨架组分一般是NiCr、AlSi、CuAl等金属或陶瓷，赋予涂层一定的强度及抗氧化性等。
可磨耗封严涂层中可磨耗组分的含量对其可磨耗性至关重要，但是由于可磨耗组分质轻、易氧化、塑性差、粘附性差等原因，在热喷涂焰流中不易加速、容易烧损、在撞击到基体后容易散落等，导致其沉积率很低，并引起整体粉末的喷涂沉积率较低。可磨耗封严涂层在热喷涂过程中可磨耗组分损失的控制是本领域要解决的一个重要问题。
喷涂过程中可磨耗组分易损失主要是由多组元可磨耗封严涂层粉末自身的包覆层不紧实所导致的，机械包覆工艺是制备多组元包覆型粉末的常见方法。优化粉末制备工艺，可有效提高粉末包覆层紧实度，降低可磨耗组分的损失，是减少可磨耗组分热喷涂损失的一个主要技术手段。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有机械包覆工艺粉末包覆层不紧实、易溃散而导致可磨耗组分易损失的缺陷，提供一种机械混合包覆粉末的制备方法和包覆粉末，该制备方法能在短时间内获得高紧实度的包覆粉末，包覆完整，粒度均匀且集中，粉末流动性好，利于粉末具有良好的成分均匀性和喷涂工艺适应性，使涂层组织成分可控。
本发明的发明人经过大量实验研究发现，常规的机械包覆工艺主要利用粘结剂和组元粒径差实现包覆型粉末制备，包覆过程中仅存在搅拌桨与颗粒间的摩擦力，包覆组分材料易散落，粉末包覆层完整均匀性对其在喷涂焰流中的变化行为和沉积特性有重要影响，是涂层组织和性能的决定因素之一。若无法形成均匀包覆，则在喷涂后无法在金属骨架扁平化颗粒间形成均匀不连续的“剥离介质”分布状态，降低涂层的可磨耗性。且粉末在包覆过程中经历固液混合态、半固态、块状固态、粉状固态等阶段，不同阶段粉末的物性差异较大，采用以往机械包覆制备方法，在整个工艺过程中均采用单一搅拌参数，搅拌速度较低，搅拌包覆耗时长，通常需要2-3h完成，导致成品率低、包覆层不紧实、制备效率低等不足。经过发明人的不懈努力研究，进一步提出本发明。
第一方面，本发明提供了一种机械混合包覆粉末的制备方法，包括以下步骤：
（1）将可磨耗组分、骨架组分进行预混合，得到预混合粉末；
（2）将所述预混合粉末与粘结剂在挤压式反应釜中进行四段式高速机械包覆制粉，得到包覆粉末；其中，第一段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为900-1400r/min，包覆时间为2-8min；第二段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为1700-2200r/min，包覆时间为2-6min；第三段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为1400-1700r/min，包覆时间为2-5min；第四段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为400-1000r/min，包覆时间为1-5min。
在一些优选实施方式中，步骤（1）中，所述预混合的条件包括：采用球磨工艺，球磨时间为10-12h，球料比为3：5-10；和/或，球磨介质为氧化锆球。
在一些优选实施方式中，步骤（1）中，所述可磨耗组分的粉末粒度为1-200μm，所述骨架组分的粉末粒度为1-120μm。
在一些优选实施方式中，所述可磨耗组分选自氮化硼、聚苯酯、膨润土、石墨、硅藻土中的至少一种，所述骨架组分选自NiCr、NiCrFe、AlSi、CuAl、Al中的至少一种。
在一些优选实施方式中，步骤（1）中，所述可磨耗组分与骨架组分的重量比为0.1-0.3：1。
在一些优选实施方式中，步骤（2）中，第一段的机械包覆条件包括：转子转速为1000-1300r/min，包覆时间为2-5min；第二段的机械包覆条件包括：转子转速为1700-2000r/min，包覆时间为3-5min。
在一些优选实施方式中，第三段的机械包覆条件包括：转子转速为1400-1600r/min，包覆时间2-4min；第四段的机械包覆条件包括：转子转速为500-900r/min，包覆时间为1-3min。
在一些优选实施方式中，第一段、第二段、第三段、第四段中挤压头与釜壁间距各自独立地为1.5-2.5cm。
在一些优选实施方式中，步骤（2）中，所述粘结剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、环氧树脂、羧甲基纤维素钠、偏硅酸钠、醇酸清漆、水玻璃中的至少一种。
在一些优选实施方式中，所述粘结剂的用量为总原料用量的2-10wt%。
在一些优选实施方式中，所述制备方法还包括：（3）对所述包覆粉末进行烘干和筛分。
第二方面，本发明提供一种包覆粉末，其通过第一方面所述的制备方法制得。
在一些优选实施方式中，所述包覆粉末满足：激光粒度为单峰分布，粉末流动性≤45s/50g。
本发明对于多组元的机械包覆型粉末，采用转速为普通机械包覆工艺20-30倍的四段式高速机械包覆制粉的工艺，可以在较短时间内实现细颗粒均匀包覆在粗颗粒表面，并在其表面形成均匀粘结剂膜层，显著提高包覆粉末成品率、包覆层紧实度和制备效率。其原理为，在常规的机械包覆工艺的基础上，在包覆过程中通过挤压头对颗粒施加挤压力，实现粘结剂对包覆层的完全包覆，提高包覆层的致密紧实度，通过适宜距离的挤压头和釜壁的高速相互运动对物料施加剪切力，从而避免复合颗粒之间的粘连；在短时间内可使子颗粒牢固粘附于母颗粒上形成复合颗粒，并在复合化的同时完成对复合颗粒的球形化；其中，第一段为中速包覆，实现物料与粘结剂的均匀分散；第二段及第三段为高速包覆，实现细颗粒粉末包覆在粗颗粒粉末表面和粘结剂的均匀包覆；第四段为低速包覆，实现固态颗粒团块的柔性打散。而传统的机械包覆工艺常用于单组元包覆粉末的制备，制备双组元包覆骨架组分粉末时无法实现包覆结构，常出现三组元组分团聚等现象，而本发明提出的高速机械融合制备方法不仅可以实现单组元组分包覆骨架组分粉末的紧实包覆，还可以实现双组元包覆骨架组分粉末的紧实包覆，较传统机械包覆工艺应用面更广。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：
（1）采用本发明提供的包覆粉末包覆层紧实，粉末表面光滑，粒度分布为单峰，且流动性好，沉积效率高。而传统机械包覆粉末包覆层松散，粒度分布为双峰。本发明相比传统机械包覆粉末，可全面提高涂层的可磨耗性和高温可靠性。
（2）本发明提供的包覆粉末具有良好的成分均匀性和喷涂工艺适应性，使涂层组织成分可控。
（3）本发明的制备方法与现有技术相比，制备耗时可缩短40%以上，且无加热过程，操作更简便，可有效提高产品产能。
（4）本发明可实现双组元包覆型粉末的紧实包覆，与现有技术相比，工艺应用面更广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1中制备粉末的微观形貌图。
图2为本发明实施例1中制备粉末的粒度分布图。
图3为本发明实施例2中制备粉末的微观形貌图。
图4为本发明实施例2中制备粉末的粒度分布图。
图5为对比例1中制备粉末的微观形貌图。
图6为对比例1中制备粉末的粒度分布图。
图7为对比例2中制备粉末的微观形貌图。
图8为对比例2中制备粉末的粒度分布图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种机械混合包覆粉末的制备方法，包括以下步骤：
（1）将可磨耗组分、骨架组分进行预混合，得到预混合粉末；
（2）将所述预混合粉末与粘结剂在挤压式反应釜中进行四段式高速机械包覆制粉，得到包覆粉末；其中，第一段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为900-1400r/min，包覆时间为2-8min；第二段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为1700-2200r/min，包覆时间为2-6min；第三段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为1400-1700r/min，包覆时间为2-5min；第四段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为400-1000r/min，包覆时间为1-5min。
在本发明的四段式高速机械包覆制粉中，第一段为固液混合阶段，采取中等转速对物料进行搅拌，使得粘结剂和预混合粉末均匀混合，此时物料的粘性较小，转速900-1400r/min，包覆时间为2-8min；第二段为半固态阶段，物料粘结剂浓度增大，采用较高转速进行搅拌，通过高速旋转增加物料与物料之间、搅拌挤压头与物料之间、釜壁与物料之间的摩擦力等，实现较细颗粒均匀紧实包覆在较粗粉末表面，转速为1700-2200r/min，包覆时间为2-6min；第三段为块状固态阶段，由于包覆颗粒已形成，此时采用略低于第二段的转速进行搅拌，通过挤压头对颗粒施加挤压力实现粘结剂对包覆层的完全包覆，提高包覆层的致密紧实度，转速为1400-1700r/min，包覆时间为2-5min；第四段为粉状固态阶段，颗粒间粘连被打断，形成粉末，采用较慢转速进行搅拌，通过适宜距离的挤压头和釜壁的高速相互运动对物料施加剪切力，从而避免复合颗粒之间的粘连，且此阶段需控制包覆时间，以避免包覆完整的颗粒被再次打碎，转速400-1000r/min，搅拌时间为1-5min。而在相同条件下，若第三段的转速和时间不适宜，粘结剂对包覆层包覆不充分，导致复合粉末包覆层松散，流动性不足；若第四段的转速较小或时间较短，粉末出现粘连，粒度较大不易筛分，导致粉末粒度不合适从而导致成品率过低；若第四段的转速较大或时间较长，成型粉末将再次被打散，导致粉末包覆不紧实。而在相同条件下，若挤压头与釜壁的间距过小，则挤压头与釜壁之间形成的挤压力过大，导致粉末变形，若挤压头与釜壁的间距过大，则挤压头与釜壁之间形成的挤压力过小，导致无法在短时间内获得包覆紧实的粉末，最终制备粉末包覆不紧实且制备效率低。本发明中，粒度越集中，粉末越紧实。
本发明提供的机械混合包覆粉末的制备方法，有效解决了传统机械混合包覆工艺制备粉末包覆性较差、效率低等问题，可制备得到性能更加优异的机械混合包覆型粉末，满足航空发动机及燃气轮机等领域的使用需求。
在一些优选实施方式中，步骤（1）中，所述预混合的条件包括：采用球磨工艺，球磨时间为10-12h，球料比为3：5-10。
本领域技术人员可以根据实际需求选择预混合中的球磨介质，示例性的，球磨介质可以为氧化锆球。
所述球磨工艺例如可以在滚筒球磨机中进行。
在一些优选实施方式中，步骤（1）中，所述可磨耗组分的粉末粒度为1-200μm，所述骨架组分的粉末粒度为1-120μm。
本领域技术人员可以根据实际需求选择所述可磨耗组分与骨架组分的种类和重量比。
在一些优选实施方式中，所述可磨耗组分选自氮化硼、聚苯酯、膨润土、石墨、硅藻土中的至少一种。
在一些优选实施方式中，所述骨架组分选自NiCr、NiCrFe、AlSi、CuAl、Al等中的至少一种。
在一些优选实施方式中，步骤（1）中，所述可磨耗组分与骨架组分的重量比为0.1-0.3：1。
在一些优选实施方式中，步骤（2）中，第一段的机械包覆条件包括：转子转速为1000-1300r/min，包覆时间为2-5min；第二段的机械包覆条件包括：转子转速为1700-2000r/min，包覆时间为3-5min。该优选方案中，能够使细粒径组分更紧实包覆在组粒径组分表面，更利于解决粉末包覆易溃散的问题。
在一些优选实施方式中，步骤（2）中，第三段的机械包覆条件包括：转子转速为1400-1600r/min、更优选1400-1500r/min，包覆时间2-4min、更优选3-4min。在一些优选实施方式中，第四段的机械包覆条件包括：转子转速为500-900r/min、更优选600-900r/min，包覆时间为1-3min、更优选2-3min。该优选方案中，能够使已包覆完整粉末独立分散且不破坏包覆结构，更利于筛分和提高成品率。
在一些优选实施方式中，第一段、第二段、第三段、第四段中挤压头与釜壁间距各自独立地为1.5-2.5cm、更优选1.5-2cm。该优选方案中，能够在更短的时间内得到包覆紧实的包覆粉末且不破坏粉末形态，更利于提高生产效率。
步骤（2）中，所述四段式高速机械包覆制粉中，所述第一段、第二段、第三段、第四段中挤压头与釜壁间距可以相同或不同，本领域技术人员可以根据实际需求选择。本发明所述反应釜例如可以为机械融合反应釜。
本发明所述粘结剂可以采用本领域机械包覆中现有的任何粘结剂种类。在一些优选实施方式中，步骤（2）中，所述粘结剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、环氧树脂、羧甲基纤维素钠、偏硅酸钠、醇酸清漆、水玻璃等中的至少一种。
在一些优选实施方式中，所述粘结剂的用量为总原料用量的2-10wt%。
在一些优选实施方式中，所述制备方法还包括：（3）对所述包覆粉末进行烘干和筛分。
步骤（3）中，所述筛分的目数可以根据最终产品要求选择，包括但不限于30目、60目、100目、140目等。本发明优选地，步骤（3）中，在所述烘干固化之后、所述筛分之前，还可以包括对包覆粉末进行破碎。
第二方面，本发明提供一种包覆粉末，其通过第一方面所述的制备方法制得。
本发明提供的包覆粉末包覆层紧实，粉末表面光滑，粒度分布为单峰，且流动性好，沉积效率高，具有良好的成分均匀性和喷涂工艺适应性，使涂层组织成分可控。相比传统机械包覆粉末，本发明可全面提高涂层的可磨耗性和高温可靠性。
在一些优选实施方式中，所述包覆粉末满足：激光粒度为单峰分布，粉末流动性≤45s/50g。本发明的包覆粉末激光粒度为单峰分布，且粒度集中，粉末流动性好，更利于喷涂制备高性能涂层。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细阐述。其中，粘结剂均为聚乙烯醇。
实施例1
一种机械混合包覆粉末的制备方法，如下：
（1）通过水雾化制备镍铬合金粉末。将镍铬合金粉（45-90μm）、六方氮化硼粉末（1-5μm）、超细铝粉（1-5μm）按质量比85：10：5比例放入罗正中，加入氧化锆球（Φ8或Φ10）作为球磨介质，球料比按质量比3：10。将装好料的罗正放在滚筒球磨机上球磨混合12h。混好后，用粗筛子将原料和氧化锆球分离并收集原料。
（2）将混好的原料分5次每次取2kg倒入机械融合釜中，将粘结剂和去离子水搅拌均匀后将混合溶液缓慢倒入机械融合釜中（每2kg原料加入150g粘结剂和550g去离子水）。机械融合制粒过程开始，按下表1的工艺参数调整转速并计时。挤压头与釜壁间距为2cm。将搅拌后5批共10公斤粉末混合后进行烘干及过120目筛，筛下物即为成品。
表1
各阶段的工艺参数 转速 保持时间
第一段 1200r/min 3min
第二段 1800 r/min 4min
第三段 1500 r/min 3min
第四段 800 r/min 2min
实施例1机械融合包覆工序每生产10公斤耗时1小时，所制备镍铬铝氮化硼粉末形貌如图1所示，粉末包覆完整，仅存在较少的未包覆的铝粉和氮化硼粉。对其激光粒度进行测定，粒度分布如图2所示，粒度为单峰分布，粒度集中，D10=57.3μm，D50=93.4μm，D90=147μm，粉末流动性为24.4s/50g。
实施例2
参照实施例1的方法进行，不同的是，步骤（1）中不加入超细铝粉，镍铬合金粉、六方氮化硼粉末按质量比80:20比例添加；且在步骤（2）机械融合制粒过程中，第三段的转速为1600 r/min、保持时间2min，第四段的转速为600 r/min、保持时间3min。将搅拌后5批共10公斤粉末混合后进行烘干及过100目筛，筛下物即为成品。
实施例2的机械融合包覆工序每生产10公斤耗时1小时，所制备镍铬氮化硼粉末形貌如图3所示，粉末包覆完整。对其激光粒度进行测定，粒度分布如图4所示，粒度为单峰分布，粒度集中，D10=48.4μm，D50=86.9μm，D90=140μm，粉末流动性为27.5s/50g。
实施例3
参照实施例1的方法进行，不同的是，第三段的转速为1600 r/min。
本实施例的粉末包覆完整。对其激光粒度进行测定，粒度为单峰分布，粒度集中，D10=49.8μm，D50=91.2μm，D90=152μm，粉末流动性为35.1s/50g。
实施例4
参照实施例1的方法进行，不同的是，第三段的保持时间为2min。
本实施例的粉末包覆完整。对其激光粒度进行测定，粒度为单峰分布，粒度集中，D10=47.1μm，D50=88.9μm，D90=143μm，粉末流动性为37.2s/50g。
实施例5
参照实施例1的方法进行，不同的是，第四段的转速为500 r/min。
本实施例的粉末包覆完整。对其激光粒度进行测定，粒度为单峰分布，粒度集中，D10=50.1μm，D50=92.1μm，D90=160μm，粉末流动性为32.6s/50g。
实施例6
参照实施例1的方法进行，不同的是，第四段的保持时间为1min。
本实施例的粉末包覆完整。对其激光粒度进行测定，粒度为单峰分布，粒度集中，D10=59μm，D50=97.1μm，D90=158μm，粉末流动性为35.1s/50g。
实施例7
参照实施例1的方法进行，不同的是，机械融合制粒过程中各阶段中挤压头与釜壁间距为2.5cm。
本实施例的粉末包覆完整。对其激光粒度进行测定，粒度为单峰分布，粒度集中，D10=41.9μm，D50=90.4μm，D90=155μm，粉末流动性为30.3s/50g。
对比例1
参照实施例1的方法进行，不同的是，步骤（2）不采用机械融合釜，而采用常规的搅拌桨式搅拌机，具体为：
将混好的原料倒入搅拌机中，开动搅拌，设定搅拌桨转速为10r/min，设定工作温度为120℃-150℃，开始升温。待温度稳定到设定温度值后，将混合溶液缓慢倒入搅拌机中（每10公斤原料加入800g粘结剂）。转速30r/min，保持时间2小时。将搅拌后的粉末进行烘干及过120目筛，筛下物即为成品。
对比例每生产10公斤粉末机械包覆工序耗时2小时，所制备镍铬铝氮化硼粉末形貌如图5所示，粉末表面包覆层松散，存在较多未包覆的铝粉和氮化硼粉。对其激光粒度进行测定，粒度分布如图6所示，为双峰分布，D10=12.0μm，D50=67.4μm，D90=131μm，粉末无流动性。
对比例2
参照实施例1的方法进行，不同的是，步骤（2）不采用机械融合釜，而是采用加热式搅拌机，具体为：
在步骤（1）所得原料中，加入原料总重量5％的聚乙烯醇粘结剂，放入直径50cm、深60cm的可加热搅拌釜中，采用直径40cm的涡轮式搅拌桨，以45rpm的速度对物料搅拌50min，搅拌过程中对物料进行加热，温度145℃±5℃。将涡轮式搅拌桨替换为“田”字型框式搅拌桨，以25rpm的速度对物料搅拌25min；搅拌过程中对物料进行加热，温度120℃±5℃。将框式搅拌桨替换为宽度40cm的折叶式桨叶式搅拌桨，以15rpm的速度对物料搅拌90min；搅拌过程中对物料进行加热，温度90℃±5℃。用60目标准筛对获得的粉末进行筛分，获得最终粉末。
对比例2每生产10公斤粉末机械包覆工序耗时3小时，所制备镍铬铝氮化硼粉末形貌如图7所示，粉末表面包覆层松散，存在较多未包覆的铝粉和氮化硼粉。对其激光粒度进行测定，粒度分布如图8所示，为多峰分布，D10=10.3μm，D50=65.9μm，D90=149μm，粉末无流动性。
对比例3
参照实施例1的方法进行，不同的是，机械融合制粒过程中不进行第三段，而是在第二段之后直接进行第四段。
本对比例每投料10公斤耗时45min，包覆较为完整。对其激光粒度进行测定，粒度为双峰分布，粒度分布不集中，D10=20.3μm，D50=89.1μm，D90=141μm，粉末流动性为53s/50g。
对比例4
参照实施例1的方法进行，不同的是，机械融合制粒过程中不进行第四段。
本对比例每投料10公斤耗时50min，粉末颗粒相互粘结，不易筛分，成品率仅为60%，得到合适粒度10公斤成品粉末需耗时2小时，且粉末无流动性。
对比例5
参照实施例1的方法进行，不同的是，机械融合制粒过程中第三段的转速为1200r/min。
本对比例每生产10公斤耗时1小时，包覆层不完整，有大量细粉散落。对其激光粒度进行测定，粒度为双峰分布，D10=20.7μm，D50=83.1μm，D90=131μm，粉末流动性为47.1s/50g。
对比例6
参照实施例1的方法进行，不同的是，机械融合制粒过程中第四段的时间为7min。
本对比例每生产10公斤耗时1.5小时，已包覆粉末结构在第四段过程中受到破坏，细粉脱落。对其激光粒度进行测定，粒度为双峰分布，D10=13.6μm，D50=85μm，D90=129μm，粉末无流动性。
对比例7
参照实施例1的方法进行，不同的是，机械融合制粒过程中挤压头与釜壁间距为4cm。
本对比例每投料10公斤耗时1小时，无法获得完整包覆的粉末，且粉末粒度不符合要求。对其激光粒度进行测定，粒度为双峰分布，D10=22.8μm，D50=89μm，D90=132μm，粉末流动性为47s/50g。
通过上述实施例与对比例对比可以看出，本发明采用特定四段式高速机械包覆制粉的方法，机械包覆工序（指四段式高速机械包覆的总时间）耗时减少50%，且所制备粉末包覆层更完整，粉末粒度分布由双峰变为单峰，粒度分布集中，流动性好，有利于喷涂制备可磨耗涂层。而采用常规机械搅拌方法的对比例1-2，或者不在本发明范围内的对比例3-7，均无法达到本发明的综合效果。
进一步的，通过实施例1和实施例2-7，可以看出，采用本发明优选机械包覆条件的实施例1方案，所制备粉末包覆层更完整，粉末粒度分布由双峰变为单峰，粒度分布更为集中，流动性更好，更有利于喷涂制备可磨耗涂层。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械混合包覆粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将可磨耗组分、骨架组分进行预混合，得到预混合粉末；所述预混合采用球磨工艺；
（2）将所述预混合粉末与粘结剂在挤压式反应釜中进行四段式高速机械包覆制粉，得到包覆粉末；其中，第一段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为900-1400r/min，包覆时间为2-8min；第二段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为1700-2200r/min，包覆时间为2-6min；第三段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为1400-1700r/min，包覆时间为2-5min；第四段的机械包覆条件包括：挤压头与釜壁间距为1-3cm，转子转速为400-1000r/min，包覆时间为1-5min。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述预混合的条件包括：球磨时间为10-12h，球料比为3：5-10；和/或，球磨介质为氧化锆球。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述可磨耗组分的粉末粒度为1-200μm，所述骨架组分的粉末粒度为1-120μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可磨耗组分选自氮化硼、聚苯酯、膨润土、石墨、硅藻土中的至少一种，所述骨架组分选自NiCr、NiCrFe、AlSi、CuAl、Al中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述可磨耗组分与骨架组分的重量比为0.1-0.3：1。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，第一段的机械包覆条件包括：转子转速为1000-1300r/min，包覆时间为2-5min；第二段的机械包覆条件包括：转子转速为1700-2000r/min，包覆时间为3-5min；第三段的机械包覆条件包括：转子转速为1400-1600r/min，包覆时间2-4min；第四段的机械包覆条件包括：转子转速为500-900r/min，包覆时间为1-3min；
和/或，第一段、第二段、第三段、第四段中挤压头与釜壁间距各自独立地为1.5-2.5cm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述粘结剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、环氧树脂、羧甲基纤维素钠、偏硅酸钠、醇酸清漆、水玻璃中的至少一种；和/或，步骤（2）中，所述粘结剂的用量为总原料用量的2-10wt%。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：
（3）对所述包覆粉末进行烘干和筛分。
9.一种包覆粉末，其特征在于，其通过权利要求1-8中任一项所述的制备方法制得。
10.根据权利要求9所述的包覆粉末，其特征在于，所述包覆粉末满足：激光粒度为单峰分布，粉末流动性≤45s/50g。
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