[发明专利]特别涂覆的粉末涂覆材料的用途和使用这种涂覆材料的涂覆方法

说明书

本发明涉及含颗粒的粉末涂覆材料在冷气体喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子喷涂和非热等离子喷涂中的用途，其中颗粒的表面至少部分地被涂覆添加剂覆盖。此外，本发明涉及使用根据本发明的粉末涂覆材料的涂覆方法，特别是上述方法。

本发明涉及特别配置的粉末涂覆材料的用途。此外，本发明包括使用特别配置的粉末涂覆材料涂覆基材的方法。此外，本发明包括适用于上述用途和/或方法的粉末涂覆材料。

已知许多用于不同基材的涂覆方法。例如，将金属或其前体从气相沉积在基材表面上，参见例如PVD或CVD方法。此外，能够例如通过电沉积方法从溶液沉积相应的物质。另外，可以例如以清漆的形式将涂料施加至表面上。然而，所有的方法都具有特定的优点和缺点。例如，在以清漆的形式沉积的情况下，需要大量的水和/或有机溶剂，需要干燥时间，待施加的涂覆材料必须与基础清漆相容，基础清漆的残余物同样保持在基材上。例如，通过PVD法施加需要大量能量以将非挥发性物质带入气相。

鉴于上述限制，已经开发了大量涂覆方法以提供用于各自预期用途所需的性质。已知的方法使用例如动能、热能、或它们的混合以产生涂层，其中热能可源自例如常规燃烧火焰或等离子体火焰。后者可进一步分为热和非热等离子体，这是指气体已被部分或完全地分离成自由载荷子如离子或电子。

在冷气体喷涂的情况下，涂层通过施加粉末至基材表面形成，其中粉末颗粒被大大加速。为此，通过在德-拉伐尔喷嘴中膨胀将经加热的工艺气体加速至超音速，然后将粉末喷射。作为高动能的结果，当颗粒撞击基材表面时它们形成致密层。

例如，WO2010/003396A1公开了采用冷气体喷涂作为涂覆方法来施加耐磨保护涂层。此外，例如在EP1363811A1、EP0911425B1和US7,740,905B2中公开了冷气体喷涂方法。

火焰喷涂属于热涂覆方法类。这里，将粉末涂覆材料引入燃料气体/氧气混合物的火焰中。这里，例如使用氧乙炔火焰可达到最高约3200℃的温度。该方法的细节可见于公开文献如EP830464B1和US5,207,382A。

在热等离子喷涂的情况下，将粉末涂覆材料注入热等离子体中。在通常使用的热等离子体中，达到最高约20,000K的温度，从而使注入的粉末熔融并在基材上沉积为涂层。

热等离子喷涂的方法及其具体实施方案以及方法参数是本领域技术人员已知的。例如，参考WO2004/016821，其描述了使用热等离子体喷涂以施加非晶涂层。此外，EP0344781例如公开了使用火焰喷涂和热等离子喷涂作为涂覆方法，使用碳化钨粉末混合物。在等离子喷涂法中使用的特定设备多次描述在文献中，例如EP0342428A2、US7,678,428B2、US7,928,338B2和EP1287898A2。

在高速火焰喷涂的情况下，燃料在高压下燃烧，其中燃料气体、液体燃料和它们的混合物都可以用作燃料。将粉末涂覆材料注入高度加速的火焰中。已知这种方法特征在于相对致密的喷涂涂层。高速火焰喷涂也是本领域技术人员公知的，并且已经在许多出版物中进行了描述。例如，EP0825272A2公开了使用高速火焰喷涂用铜合金涂覆的基材。此外，例如WO2010/037548A1和EP0492384A1公开了高速火焰喷涂的方法以及在其中使用的设备。