[发明专利]一种等离子熔覆用复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种Al₂(WO₄)₃复合材料的制备方法，包括以下步骤：A)将Al₂(WO₄)₃颗粒活化；将活化后的Al₂(WO₄)₃解胶；B)将步骤A)得到的Al₂(WO₄)₃颗粒在镀镍液中进行化学镀镍，得到Al₂(WO₄)₃复合材料。本申请还提供了一种Al₂(WO₄)₃复合材料。本申请还提供了一种等离子熔覆的熔覆材料，包括粘结相和上述方案所述的Al₂(WO₄)₃复合材料。本申请提供的Al₂(WO₄)₃复合材料用于等离子熔覆在提高涂层耐磨性的同时还能有效避免涂层开裂。

技术领域

本发明涉及材料制备领域，尤其涉及镀镍Al₂(WO₄)₃的制备方法、等离子熔覆的熔覆材料与复合涂层的制备方法。

背景技术

等离子熔覆是集等离子快速融化、熔池中物质相互作用以及快速凝固成型等多学科交叉的新技术，其具体是一种快速非平衡冶金反应过程，即在高能量密度等离子束加热下，基体与根据需要加入的合金粉末同时融化，并形成具有冶金结合特征的涂层。它熔池体积小，中间温度高，两边温度低，温度梯度大，利于晶粒长大，但应力较大，易产生裂纹；熔池中金属的熔化与凝固同步进行，温度分布不均匀，形成对流对熔池有搅拌作用；由于存在悬浮的杂质和未熔的第二相，熔池非均匀形核显著。这些特点均使得熔敷涂层的组织细小，固溶度大，结构多样化，有晶格畸变现象，存在亚稳相等特征。

等离子熔覆技术能够在廉价的基材上获得性能优异的金属涂层，并可以显著改善材料的耐磨、耐蚀、耐热等特性，极大的节约了成本，因而该技术在表面工程技术领域得到了广泛研究。

镍基粉末是一种重要的等离子熔覆材料体系，包括Ni-B-Si和Ni-Cr-B-Si两种粉末类型；其中，常用的Ni-Cr-B-Si粉末熔敷后涂层的硬度不高，但具有良好的韧性、抗氧化性和耐急冷急热性，在一定温度下具有一定的耐磨和耐蚀能力，易于加工，广泛应用于对硬度要求不高的零部件。为了提高涂层的硬度及耐磨性，一般加入碳化物、硼化物以及硅化物等硬质相，但会带来裂纹开裂及涂层脱落等严重问题。

在另一个方面，大型空气压缩机作为一类极具再制造价值的高新技术，其叶片的修复对其使用性能产生至关重要的影响，由于叶片独特的结构特点，研制及加工难度极大。目前，压缩机叶片大多采用FV520B材料制备而成，利用等离子熔覆修复后，由于涂层热胀冷缩的性质，极易导致涂层的剥落及失效，最终影响压缩机的使用性能。