[发明专利]制备金属基体复合物的方法以及由其制备的涂层和散料

权利要求书

1.一种制备金属基体复合物的方法，所述方法包括下述步骤：

提供基材；

制备含有以下粉末的混合粉末：i)含有金属、合金或其混合物颗粒的第一金属粉末，ii)含有形成金属间化合物的金属颗粒的第二金属粉末，所述金属颗粒与所述金属或所述合金的合金元素形成金属间化合物，和iii)含有陶瓷或其混合物颗粒的陶瓷粉末；

将如上制备的所述混合粉末注射到用于涂覆的喷嘴中；

通过利用在所述喷嘴中流动的输送气流，以300m/s～1,200m/s的速率对处于非熔融状态的所述混合粉末进行加速，由此将所述混合粉末涂覆在所述基材的表面上；和

通过所述已涂覆的涂层的热处理形成金属间化合物。

2.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述第一金属粉末的金属是铝或其合金，所述第二金属粉末的形成金属间化合物的金属颗粒是选自由钛、镍、铬、铁和它们的组合组成的组的金属。

3.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述陶瓷粉末的陶瓷是氧化物、碳化物、氮化物或其混合物。

4.如权利要求3所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述陶瓷是氧化铝或SiC。

5.如权利要求3所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述将混入所述混合粉末的陶瓷颗粒以聚集粉末的形式提供。

6.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述基材是铝、铝合金、铸铁、陶瓷或树脂。

7.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中将所述涂覆步骤中的涂覆效率保持在小于或等于50％。

8.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述第一金属粉末的金属是铝或其合金，所述第二金属粉末的形成金属间化合物的金属颗粒是选自由钛、镍、铬、铁和它们的组合组成的组的金属，要涂覆在所述基材上的粉末的速率是300m/s～500m/s。

9.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述喷嘴是具有喉部的收缩-平直型喷嘴或收缩-扩张型喷嘴，所述混合粉末的注射经由贯穿所述喉部的注射管，在所述喷嘴的扩张或平直部分中进行。

10.如权利要求9所述的制备金属基体复合物的方法，其中在将所述混合粉末注射进所述喷嘴时，注射压力为90psi～120psi。

11.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中当通过所述喷嘴涂覆所述混合粉末时，供应至所述喷嘴中的输送气体的温度为280℃±5℃。

12.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中从所述基材表面至外表面，相对于所述第一金属粉末，所述陶瓷粉末的混合比例或者所述第二金属粉末的混合比例具有浓度梯度。

13.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中从所述基材表面至外表面，所述第二金属粉末的粒径或所述陶瓷粉末的粒径具有粒径相关的恒定梯度。

14.如权利要求1所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述热处理步骤在不高于所述第一金属粉末和第二金属粉末的低共熔温度的温度下进行。

15.如权利要求14所述的制备金属基体复合物的方法，其中所述第一金属粉末的金属是铝或其合金，所述第二金属粉末的形成金属间化合物的金属颗粒是选自由钛、镍、铬、铁和它们的组合组成的组的金属，所述热处理步骤在大于或等于500℃下进行。

16.如权利要求1～15中任一项所述的制备金属基体复合物的方法，所述方法在所述热处理步骤后还包括将在涂覆步骤中形成的部分从所述基材上分离的步骤。

17.一种金属基体复合物涂层，所述金属基体复合物涂层由权利要求1～15中任一项所述的制备金属基体复合物的方法制备。

18.如权利要求17所述的金属基体复合物涂层，其中所述涂层的厚度为10μm～1mm。

19.一种金属基体复合物散料，所述金属基体复合物散料由权利要求16所述的制备金属基体复合物的方法制备。