RU98111495A

RU98111495A - Наноструктурные сырьевые материалы для термического напыления

Info

Publication number: RU98111495A
Application number: RU98111495/02A
Authority: RU
Inventors: Р.Стратт Питер; Х.Кир Бернард; Ф.Боуленд Росс
Original assignee: Дзе Юниверсити оф Коннектикут; Рутгерс, Дзе Стейт Юниверсити Оф Нью-Джерси
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 2000-06-10

Claims

1. Способ получения агломерированных наноструктурных частиц, включающий: (а) диспергирование наноструктурного материала в жидкую среду посредством ультразвука; (б) добавление органического связующего к среде с получением раствора; и (в) сушку распылением раствора с получением, агломерированных наноструктурных частиц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наноструктурные частицы имеют размер в диапазоне от около 5 до около 20 микрон в диаметре.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что органические связующие выбирают из группы, включающей поливиниловые спирты, поливинилпирролидоны и карбоксиметилцеллюлозу.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют термообработку агломерированных наноструктурных частиц в токе водорода при высокой температуре, эффективной для удаления абсорбированного и хемисорбированного кислорода и способствующую частичному спеканию.

5. Способ прямого инжектирования наноструктурных частиц в распылитель для термического напыления для нанесения покрытия путем термического напыления, включающий: (а) ультразвуковое диспергирование наноструктурного материала в жидкую среду с образованием дисперсного раствора; (б) инжектирование упомянутого дисперсного раствора непосредственно в питание для устройства для термического напыления.

6. Способ по п.5(10), отличающийся тем, что дисперсный раствор инжектируют в газовое питание устройства для термического напыления в форме аэрозоля.

7. Способ по п.5(10), отличающийся тем, что дисперсный раствор дополнительно содержит элементы в виде частиц, выбранные из группы, включающей керамические нитевидные кристаллы и керамические полые оболочки, металло-керамические нитевидные кристаллы и металло-керамические полые оболочки.

8. Наноструктурное исходное сырье для термического напыления покрытий, полученное посредством способа по п.1 или п.5(10).

9. Наноструктурное исходное сырье по п.8(14), отличающееся тем, что оно является производным от наноструктурного материала, выбранного из группы, включающей WC/Со, Cr₃O₂/Ni, Fe₃Mo₃C/Fe, иттрий-стабилизированную окись циркония и SiC, Si₃N₄ и MnO₂.

10(17). Способ получения наноструктурных покрытий, включающий: (а) ультразвуковое диспергирование наноструктурного порошка в жидкую среду; (б) добавление органического связующего к упомянутой среде с образованием раствора; (в) сушку распылением раствора, вследствие чего образуются агломерированные наноструктурные частицы; и (г) напыление покрытия из агломерированных наноструктурных частиц на изделие с образованием наноструктурного покрытия.

11. Наноструктурное покрытие, полученное посредством способа по п. 10(17), отличающееся тем, что покрытие образуют из металлокерамического материала (кермета) и оно содержит нанодисперсию твердой карбидной фазы в аморфной обогащенной металлом фазе.

12. Способ получения наноструктурного покрытия, включающий: (а) ультразвуковое диспергирование наноструктурного порошка в жидкую среду; (б) инжектирование упомянутого дисперсного раствора непосредственно в питание распылителя для термического напыления; и (в) напыление покрытия из агломерированных наноструктурных частиц на изделие с образованием наноструктурного покрытия.

13. Способ по п.12 (19), отличающийся тем, что дисперсный раствор дополнительно содержит элементы в виде частиц, выбранные из группы, включающей керамические нитевидные кристаллы, керамические полые оболочки.

14. Способ по п.10(17) или п.12(19), отличающийся тем, что на этапе напыления покрытия поддерживают эффективную величину перегрева над эвтектической температурой наноструктурных частиц для образования пористых агломерированных частиц, которые будут легко ниспадать для соударения с изделием, подлежащим напылению покрытия.

15. Наноструктурное покрытие, образованное посредством способа по п. 10(17) или п.12(19).

16. Наноструктурное покрытие по п.15(22), отличающееся тем, что наноструктурный материал содержит иттрий-стабилизированную окись циркония, в результате чего образуется термобарьерное покрытие.

17. Наноструктурное покрытие по п.16(23), отличающиеся тем, что оно содержит равноосные зерна.

18. Наноструктурное покрытие по п.16(23), отличающееся тем, что оно содержит столбчатые зерна.

19. Наноструктурное покрытие по п.15(22), отличающееся тем, что наноструктурные порошки выбраны из группы, включающей WC/Co, Cr₃C₂/Ni, Fe₃Mo₃C/Fe, SiC, Si₃N₄, иттрий-стабилизированная окись циркония, гидроксиаппатит, вителлиум и MnO₂.

20. Способ получения наноструктурного покрытия включающий: (а) образование раствора из металлоорганического исходного сырья; (б) распыление металлоорганического раствора посредством ультразвука; и (в) подачу распыленного раствора на выход сопла плазменного распылителя, где он затем контактирует с изделием, подлежащим нанесению покрытия.

21. Наноструктурное покрытие образованное посредством способа по п. 20(28).

22. Наноструктурное покрытие по п.21(29), отличающееся тем, что металлоорганическим исходным сырьем является гексаметилдизилазан.