[发明专利]一种冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层，其特征在于，所述涂层包含Al和Al₂O₃以及M，所述M为铝稀土合金和/或铝镁合金与二硫化钼和二硫化钨的组合，或者所述M为铝稀土合金和/或铝镁合金与二硫化钨的组合；所述Al和Al₂O₃中，Al₂O₃体积占比X为28-32％；所述涂层中，M的质量总占比Y为0.96％～70.08％；所述涂层结构表述为：(Al-Xvol％Al₂O₃)-Ywt％M涂层；喷涂温度为200℃～300℃。

2.根据权利要求1所述的冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层，其特征在于，当M为铝稀土合金与二硫化钼和/或二硫化钨的组合时，控制RE元素在涂层中的质量总占比为0.003％-5.08％，MoS₂和/或WS₂在涂层中的质量总占比为0.003％～10.08％。

3.根据权利要求1所述的冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层，其特征在于，当M为铝镁合金与二硫化钼和/或二硫化钨的组合时，控制Mg元素在涂层中的质量总占比为0.003％-5.08％，MoS₂和/或WS₂在涂层中的质量总占比为0.003％～10.08％。

4.根据权利要求1所述的冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层，其特征在于，当M为铝稀土合金和铝镁合金的混合物与二硫化钼和/或二硫化钨的组合时，控制RE元素和Mg元素的质量之和在涂层中的总占比为0.003％-5.08％，RE元素和Mg元素的质量比值为1：1-3，MoS₂和/或WS₂在涂层中的质量总占比为0.003％～10.08％。

5.根据权利要求1-4任一所述的冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层，其特征在于，当M中MoS₂和WS₂并存时，二者的质量之和在涂层中的总占比为0.003％～10.08％且MoS₂和WS₂的质量比为3-9：1。

6.根据权利要求1所述的冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层，其特征在于，所述铝稀土合金中，稀土的质量占比为0.1％-2.0％；所述铝镁合金中，镁的质量占比为2.5％-4.0％。

7.一种权利要求1-6任一所述冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选择基体，对其表面进行除油处理并清洗干净；

(2)将Al粉和Al₂O₃粉按照Al₂O₃粉体积占比28-32％的比例配制，机械混合均匀，然后再加入M粉，机械混合均匀，得到喷涂粉；

(3)将步骤(2)得到的喷涂粉在真空条件下烘干；

(4)以压缩空气和/或惰性气体作为工作气体，进行喷涂，喷涂压力为0.6-0.8Mpa，喷涂温度为200℃～300℃，喷涂距离为15～36mm，送粉速率为20～40g/min，喷枪的横向移动速度为10～30mm/s，得到所述的冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层。

8.根据权利要求7所述冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述铝粉的粒径为10～30μm，所述氧化铝粉的粒径为20～40μm，所述M粉的粒径为5～50μm；铝粉中Al的质量分数≥99.0％，氧化铝粉中Al₂O₃的质量分数≥99.0％，MoS₂的质量分数≥98％，WS₂的质量分数≥98％。

9.根据权利要求7所述冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，喷涂粉末在85-95℃的真空干燥箱中烘干25-35min。