[发明专利]一种非晶复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将由质量百分比为0.1～10wt.％的氧化石墨烯粉和质量百分比为90～99.9wt.％的金属粉组成的复合粉体添加到由分别占所述复合粉体总质量的30％～70％、0.5％～3％和100％～300％的粘结剂、分散剂和去离子水组成的混合溶液中，经超声振荡0.2～0.5h、机械搅拌0.5～3h后得混合浆料，再将上述混合浆料喷雾造粒，热还原，制得石墨烯-金属复合粉；

(2)将基体表面预处理后，在其表面均匀喷涂厚度为80～120μm的镍包铝粘结底层；

(3)将步骤(1)中所得石墨烯-金属复合粉和铁基非晶合金粉任意比例混合后作为喂料粉，经多通道送粉在步骤(2)处理好的基体表面进行热喷涂，制得厚度为50～500μm的石墨烯-金属-铁基非晶复合涂层。

2.根据权利要求1所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化石墨烯粉为单层氧化石墨烯或多层氧化石墨烯，厚度为0.1～10μm，片层直径为5～100μm；

所述金属粉为金属镍或其合金，粒径为0.5～50μm；

所述粘结剂为羧甲基纤维素钠；

所述分散剂为多聚磷酸钠。

3.根据权利要求1所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述喷雾造粒在喷雾干燥塔内进行，其进口温度为150～300℃，出口温度为100～140℃，压力为0.5～1MPa，喷雾干燥塔中雾化盘的转速为15000～30000r/min，在表面张力作用下所述混合浆料收缩成粒径为20～70μm的复合喂料球。

4.根据权利要求1所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，所述热还原在真空热处理炉内进行，其保护气体为氢气、氩气和氮气中至少一种，气体流量为600mL/min，还原温度为300～500℃，保温时间为30～120min，随炉冷却至室温。

5.根据权利要求1所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述基体为不锈钢、碳钢或合金材料，其表面预处理包括表面打磨、和/或无水乙醇超声波清洗、和/或表面喷砂；

所述镍包铝粘结底层中Ni/Al的粒度为140～320目。

6.根据权利要求1所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述热喷涂选自等离子喷涂、超音速等离子喷涂、水稳等离子喷涂或高速等离子喷涂中的一种。

7.根据权利要求1或6所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的热喷涂为等离子喷涂，其工艺为：复合喂料粉枪内送粉，喷枪速度为10～15m/min，枪距为80～110mm，喷涂功率为30～35kW，送粉器内的送粉气体为N₂，气体流量为30～130L/h。

8.根据权利要求1所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，

所述铁基非晶合金粉经外通道送粉，送粉气体为N₂，送粉气体的流量为50～200L/min；

所述石墨烯-金属复合粉经内通道送粉，送粉气体为Ar气，送粉气体的流量为20～100L/min。

9.根据权利要求1所述的非晶复合涂层的制备方法，其特征在于，所述铁基非晶合金粉为球形、近球形或类球形粉末，平均粒度为49～50μm，按质量百分比计包括：Cr 25％～27％、C 2％～2.5％、Mo 16％～18％、B 2％～2.2％，余量为Fe。

10.非晶复合涂层，通过权利要求1～9任一项所述非晶复合涂层的制备方法制得，其厚度为50～500μm。