[发明专利]一种结晶器铜板表面超音速大气等离子喷涂氧化锆的方法

权利要求书

1.一种结晶器铜板表面超音速大气等离子喷涂氧化锆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，对结晶器铜板基体进行表面预处理；

步骤二，在经过预处理的基体表面喷涂粘结涂层；

步骤三，在粘结涂层上喷涂氧化锆基面层；

步骤四，对步骤三的产品在500～540℃进行热处理0.5～5小时，将基体和涂层温度控制在基体再结晶温度以下。

2.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述步骤一的预处理是指除油、除锈和表面粗化，预处理方法依次为：碱浴-酸浴-喷砂或超声清洗-喷砂，所述的碱浴为NaOH或Na₂CO₃溶液，80～100℃，5～15分钟，浓度为10～40wt.％；酸浴为5～40wt.％的HCl或H₂SO₄，80～100℃，5～15分钟；超声清洗采用丙酮5～15分钟。

3.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述粘结涂层的厚度为40～100μm，粘结涂层喷涂参数为喷涂电压100～150V，喷涂电流350～400A，主气(Ar)流量50～70sl/m，辅气(H₂)流量5～15sl/m，喷枪移动速度700～800mm/s，送粉率30～45g/min，喷涂距离80～120mm。

4.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述步骤二中喷涂方法为HEPJet高效能超音速大气等离子喷涂。

5.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述步骤二中粘结涂层材料为含有0.2～20wt.％Ni或Cr或B或Si或Mn或Ag或P或Sn一种或几种的铜基合金，当铜基合金为两种以上时，其间比例任意；或者为含有0.1～35wt.％的B或Si或Al或Co或Cr或Y一种或几种的镍基合金，当镍基合金为两种以上时，其间比例任意。

6.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述步骤三中氧化锆基面层的厚度为80～300μm，氧化锆基面层喷涂参数为喷涂电压130～200V，喷涂电流400～450A，主气(Ar)流量50～80sl/m，辅气(H₂)流量10～20sl/m，喷枪移动速度700～800mm/s，送粉率25～40g/min，喷涂距离80～120mm。

7.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述步骤三中氧化锆为6～8wt.％Y₂O₃部分稳定的ZrO₂(YPSZ)。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤三中氧化锆基面层为所述YPSZ粉末与粘结涂层的粉末混合，混合材料中粘结涂层的粉末的含量为0～20wt.％。

9.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述步骤三中氧化锆基面层可为单一成分的氧化锆基面层，或者为含粘结粉末质量从20～0wt.％渐变的梯度涂层。

10.根据权利要求1所述的喷涂氧化锆的方法，其特征在于，所述步骤四中热处理采用大气气氛炉或低气压炉或真空炉或电磁感应加热的方式完成。