[发明专利]一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种三元硼化物陶瓷涂层，其特征在于：选用Mo粉、Fe粉和FeB粉为原料，采用热喷涂技术在Q235钢基体上制备的过渡层的表面制备，涂层主要由Mo₂FeB₂和Fe基粘结相组成，伴有Fe₂O₃。

2.一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层，其特征在于：选用Mo粉、Fe粉和FeB粉为原料，添加质量百分比为1%～5%氧化铈，采用热喷涂技术在Q235钢基体上制备的过渡层的表面制备，陶瓷涂层中主要成分为Mo₂FeB₂硬质相、Fe基粘结相，还有FeMoO₄、B₂O₃和CeO₂。

3.根据权利要求2所述的一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层，其特征在于：陶瓷涂层的显微硬度Hv_0.1为665～1405，孔隙率为7.61～21.78%，热震次数40次以上，粘结面积为225mm²条件下，抗拉强度为15.99～19.8MPa，涂层的摩擦系数在0.31～0.52之间。

4.根据权利要求2所述的一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层，其特征在于：如果陶瓷涂层制备中添加氧化铈的质量百分比为1～4%，陶瓷涂层的显微硬度Hv_0.1为817～1405，孔隙率为7.61～15.58%，热震次数53次以上，粘结面积为225mm²条件下，抗拉强度为16.9～19.8MPa，涂层的摩擦系数在0.34～0.52之间。

5.一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：

第一步，基体预处理：

选用Q235钢板材，对其表面进行粗化处理后，在基体表面喷涂Ni-Al过渡层；

第二步，喷涂喂料的制备：

将Mo粉、FeB合金粉和Fe粉混合均匀，按照质量比ω（Fe-B）：ω（Mo）：ω（Fe）=32：48：20混合均匀，加入PVB粘结剂，金属粉末与粘结剂的质量比例为5：1，在100℃烘干箱中烘干1.5~2h，将烘干后的团聚粉体破碎，过200目筛，然后向其中加入质量百分比为1%～5%稀土氧化铈，混合均匀，得到喷涂喂料；

第三步，陶瓷涂层的制备：

对预处理后的基体进行预热，然后喷涂制备陶瓷涂层，喷涂后进行重熔，冷却；喷涂工艺参数为：喷射角度70～85°，喷涂距离130～150mm，移动速度60～90mm·s^-1，氧气压力0.6～0.8Mpa，乙炔压0.10～0.11Mpa。

6.根据权利要求5所述的一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：所述的基体表面粗化采用喷砂处理，工艺参数为：喷砂磨粒为刚玉砂，喷涂距离100～150mm，喷砂角度90°，压缩空气压力0.6～0.8MPa；Ni-Al过渡层的制备选用镍包铝合金粉末，粒度46.67～103.55μm。

7.根据权利要求5所述的一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：所述喷涂喂料中铁粉粒度4.95μm，硼铁粉FeB粒度6.47μm，氧化铈为分析纯，钼粉粒径300目。

8.根据权利要求5所述的一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：所述的PVB粘结剂制备步骤具体如下：

（1）用量筒量取50ml浓度为98%的无水乙醇倒入150ml烧杯里，放在定时恒温磁力搅拌器上加热到60℃；（2）称取3.75g的PVB，加入到烧杯中并不断用玻璃棒搅拌，使无水乙醇和PVB充分混合，直至PVB完全溶解后停止加热，最终得到无色、透明的PVB粘结剂。

9.根据权利要求5所述的一种含有氧化铈的三元硼化物陶瓷涂层的制备方法，其特征在于：第三步中基体预热温度300～400℃，时间5～7min；重熔温度700～800℃，时间1～2min。