[发明专利]在悬浮液等离子喷涂工艺中利用被护罩的等离子喷涂或被护罩的液体悬浮液注射的系统和方法

权利要求书

1.用于由液体悬浮液在基底上产生涂层的热喷涂系统，其包含：

用于产生等离子体的热喷涂喷枪；

用于递送具有亚微米粒子的所述液体悬浮液的流体的液体悬浮液递送子系统；和

用于将所述等离子体从所述热喷涂喷枪递送到所述液体悬浮液以产生等离子体流出物的喷嘴组件，所述喷嘴组件适应于产生基本上围绕所述等离子体流出物的惰性气体护罩；

其中所述惰性护罩被配置用于在所述等离子体流出物中充分保持所述亚微米粒子的夹带和充分抑制气体进入和与所述等离子体流出物反应。

2. 根据权利要求1所述的热喷涂系统，其中所述护罩从所述喷嘴组件延伸至所述基底表面。

3.根据权利要求1所述的热喷涂系统，其中所述护罩为层流屏蔽物。

4.根据权利要求1所述的热喷涂系统，其中所述护罩具有小于从所述喷嘴至所述基底表面的距离的轴向距离。

5.根据权利要求4所述的热喷涂系统，其中所述护罩朝所述基底的方向发散。

6.根据权利要求4所述的热喷涂系统，其中所述护罩朝所述基底的方向会聚。

7.根据权利要求1所述的热喷涂系统，其中所述液体悬浮液递送子系统包含适用于产生围绕所述液体悬浮液的流体的惰性或反应性气体护套的注射器。

8.根据权利要求1所述的热喷涂系统，其中所述液体悬浮液系统被配置在所述喷嘴外部。

9.根据权利要求1所述的热喷涂系统，其中所述液体悬浮液系统被配置在所述喷嘴内部。

10.根据权利要求1所述的热喷涂系统，其中所述液体悬浮液系统被配置在所述喷嘴内部以便递送所述液体悬浮液的轴流。

11.根据权利要求8所述的热喷涂系统，其中所述液体悬浮液系统还包含靠近并且与所述液体悬浮液系统同时存在的气体辅助流。

12.  使用其中分散有亚微米粒子的液体悬浮液在基底上产生涂层的方法，所述方法包括以下步骤：

从热喷涂喷枪产生等离子体；

将其中分散有亚微米粒子的液体悬浮液的流体递送至所述等离子体或与其紧密靠近以产生等离子体流出物流；

用惰性气体护罩围绕所述流出物流的所述流体以产生被护罩的流出物；

保持夹带在所述被护罩的流出物中的所述亚微米粒子；和

朝所述基底引导其中含有亚微米粒子的所述被护罩的流出物以涂覆所述基底。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包括基本上阻止气体夹带进入所述被护罩的流出物的步骤。

14.根据权利要求12所述的方法，其还包含在整个所述护罩上破碎所述液体悬浮液的液滴的步骤。

15.根据权利要求12所述的方法，其还包括以下步骤：

在与所述基底表面的预定轴向距离处选择性地移除所述护罩；

在所述预定的轴向距离处和其下游处引入周围气体；

氧化所述亚微米粒子的部分。

16.根据权利要求15所述的方法，其还包含在所述预定轴向距离会聚所述护罩的步骤。

17.根据权利要求15所述的方法，其还包含发散所述护罩离开所述流出物流以允许在所述预定轴向距离处引入周围空气的步骤。

18.根据权利要求12所述的方法，其还包含用气体护套围绕所述液体悬浮液的步骤。

19.根据权利要求18所述的方法，其还包括引入靠近并且与所述悬浮液注射同时注射的气体流的步骤。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述亚微米粒子的平均粒度为10微米或更低。

21.沉积在基底上的涂层，其根据权利要求12的方法制备。