[发明专利]基于活性碳粉保护下在钼金属表面制备抗氧化涂层的方法

说明书

本发明公开了一种基于活性碳粉保护下在钼金属表面制备抗氧化涂层的方法，包括将活性碳粉混合氧化铝粉料制备成保护粉料，将反应活性粉料包裹钼金属，最后在外部包裹一定厚度保护粉料，最后再将整个反应体系进行高温煅烧进行涂层制备。本发明采用活性碳粉包埋代替钼金属表面抗氧化涂层制备过程中所需要的气氛保护，制备涂层的工艺被大大简化，降低了涂层制备的成本，并且所制备的抗氧化涂层具有致密，厚度均匀，抗氧化性能优越等特点，适用于不同种类抗氧化涂层的快速制备。

技术领域

本发明涉及一种简单、低成本的涂层制备技术，特别涉及一种基于活性碳粉保护下在钼金属表面制备抗氧化涂层的方法。

背景技术

钼金属具有高的熔点(2765℃)，在高温下具有优秀的导电导热性能，是一种很有应用前景的高温工程材料和航空航天材料。但是钼金属在高温(>300℃)下极易和氧发生反应，形成高挥发性的MoO₃，极大地影响了钼金属在高温环境中的使用。研究表明通过在钼金属表面制备一层抗氧化涂层可以极大的改善其在高温环境中的使用性能。

目前主要采用在钼金属表面制备涂层的技术，在涂层制备的过程中为了保护钼金属不被氧化，在涂层制备过程中需要对钼金属进行气氛保护或者真空保护；如磁控溅射、包埋法、化学气相沉积法，等离子喷涂等。其他一些的涂层制备方法不需要气氛保护，如熔盐法、电解熔盐法，电泳沉积法，但是这些方法都涉及到需要高温操作或者及其复杂的设备，这些问题都无形中大大增加了涂层制备的成本以及涂层制备的周期。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于活性碳粉保护下在钼金属表面制备抗氧化涂层的方法，包括以下步骤：

步骤一、将钼金属表面用砂纸抛光，用酒精超声清洗钼金属表面；

步骤二、在活性原料粉末中混合适量的催化剂，制备成相应的活性反应粉料；

步骤三、将三氧化二铝粉和活性碳粉混合，制备成保护粉料；

步骤四、将活性反应粉料包裹钼金属，放入耐高温容器中，然后高温容器中填充一定量的保护粉料，保护粉料填充高度在4.5cm以上，然后将高温容器的开口盖住；

步骤五、将耐高温容器放入高温炉中进行热处理，热处理温度为800～1400℃，热处理时间为0.5～6h，即得到具有抗氧化涂层的钼金属。

优选的是，所述活性原料粉末与催化剂的重量比为1～10：1。

优选的是，所述步骤二中，还包括在活性原料粉末中混合适量的熔盐，所述熔盐的加入量为催化剂含量的100％～300％。

优选的是，所述活性原料粉末为硅粉、铬粉、铝粉、硼粉中的一种或几种的混合；所述催化剂为氟化钠、氟化锂、氟化钙中的任意一种。

优选的是，所述熔盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙中的任意一种。

优选的是，所述活性碳粉与三氧化二铝粉的质量比为的1～10:100。

优选的是，所述步骤五中，所述热处理的过程替换为：以1～5℃/min的速度升温至300～500℃，保温30～45min，然后以5～10℃/min的速度升温至600～800℃，保温60～90min，然后以1～5℃/min的速度升温至1000～1400℃，保温60～90min。