[发明专利]原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法。

背景技术

金属钼及其合金具有高强度、高熔点、耐腐蚀以及耐磨损等优点，被用于制造军舰、坦克、枪炮、火箭、卫星的合金构件和零部件。此外金属钼及其合金还常被用来制造高温炉的发热体和结构材料，如在玻璃和耐火纤维工业用作熔炉的电极及玻璃熔化高温结构材料，在稀土工业中用作电极及冶炼用搅拌棒等。

虽然金属钼及其合金是很好的制备高温炉发热体和结构件的材料，但在空气中600℃以上时就会剧烈氧化，随着温度的升高，其制品的强度下降，损耗加剧，使用性能受到影响，这严重制约了钼及其合金的应用。目前国内外对金属及合金的抗氧化防护方法进行了大量的研究，结果表明提高金属及合金的高温抗氧化性的主要途径有合金化保护和表面涂层保护。合金化通常是以损失强度和加工性能为代价，而加涂层对合金的力学性能影响很小，并能显著提高抗氧化性，实验证明是切实可行的途径。

在实际使用中，为了确保钼及其合金在高温下使用，并延长使用寿命，节约资源，降低成本，减少污染的目的，必须对其进行高温抗氧化防护。因此，研制与之相配套的高温抗氧化涂层至关重要。

包埋渗工艺已经被广泛应用在金属和合金表面制备保护性涂层以适应高温环境的要求。这种工艺制备简单、成本低廉，并且是商业上可行的扩散涂层制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法，包括步骤：

(1)、将硅粉、氟化钠和氧化铝混合，置于球磨机中混料20～24小时，获得粉末喂料；

(2)、钼基合金表面处理，依次包括喷砂、超声波清洗、除油；

(3)、将粉末喂料和钼基合金置于管式炉中，在900～1000℃预处理10～12小时，冷却至室温，然后超声波清洗并烘干，在钼基体表面制备得到二硅化钼层。

优选的，在上述的原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法中，步骤(1)中，硅含量20～25wt.％，氟化钠含量5～7wt.％。

优选的，在上述的原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法中，步骤(1)中，硅含量25wt.％，氟化钠含量5wt.％，氧化铝含量70wt.％。

优选的，在上述的原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法中，步骤(3)中，以7～10℃/min的升温速率升温至900～1000℃。

优选的，在上述的原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法中，步骤(2)中，喷砂方法包括：用粒度为0.7～1.0mm的棕刚玉砂在压力为0.6～0.8MPa的压缩空气下进行喷砂处理，以去除钼基合金表面的氧化皮并使得基体表面达到粗化。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在钼基合金表面获得的二硅化钼层，具有良好的抗氧化性能，使用寿命长，可以延缓涂层与基体之间的扩散。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法

(1)、将硅粉、氟化钠和氧化铝混合，置于球磨机中混料24小时，获得粉末喂料，其中硅含量25wt.％，氟化钠含量5wt.％，氧化铝含量70wt.％；

(2)、钼基合金表面处理，依次包括喷砂、超声波清洗、除油；

(3)、将粉末喂料和钼基合金置于管式炉中，以10℃/min的升温速率升温至900～1000℃预处理12小时，冷却至室温，然后超声波清洗并烘干，在钼基体表面制备得到二硅化钼层。

步骤(2)中，喷砂方法包括：用粒度为0.7～1.0mm的棕刚玉砂在压力为0.6～0.8MPa的压缩空气下进行喷砂处理，以去除钼基合金表面的氧化皮并使得基体表面达到粗化。

实施例2

原位化学气相沉积法在钼基合金表面制备二硅化钼涂层的方法