[发明专利]一种高性能Ni-Nb非晶涂层的制备方法

权利要求书

1.一种高性能Ni-Nb非晶涂层的制备方法，其特征在于，结合机械涂覆及强流脉冲电子束技术两者相结合的组合工艺制备高性能的Ni-Nb非晶涂层，通过机械涂覆方法，借助球磨介质和合金粉末间激烈地冲击、碰撞，使粉末颗粒之间反复发生冷焊、断裂，促使粉末颗粒中原子扩散，获得合金化粉末，同时经扩散和沉积作用，将合金粉末涂覆在材料表面，再利用强流脉冲电子束对其进行辐照得到表面非晶涂层，具体制备方法如下：

(1)基体表面预处理：

选用镍基合金块材作为基体材料，采用电火花线切割技术将棒材切割成一定尺寸的镍基合金块体样品，机械打磨抛光基体表面至镜面且无划痕，并用丙酮和无水乙醇超声清洗后备用；

(2)机械涂覆制备Ni-Nb合金粉末涂层：

本发明采用的制备涂层的粉末原料为Ni、Nb粉末，在高纯氩气保护下，以一定的配比将Ni、Nb混合粉末倒入到行星球磨机中，球磨混合均匀；在高纯Ar保护下，将步骤(1)制备的镍基合金块体样品与与经球磨混合均匀的Ni-Nb合金粉末进行第二次球磨，使Ni-Nb合金粉末粘附在基体表面上以制备一定厚度的Ni-Nb合金粉末涂层；

(3)强流脉冲电子束辐照处理：

将待辐照样品固定于载物台上，利用“HOPE-Ⅱ”型强流脉冲电子束装置垂直辐照Ni-Nb合金粉末涂层表面，进而在基体样品表面得到Ni-Nb非晶涂层。

2.如权利要求1所述的一种高性能Ni-Nb非晶涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，机械打磨抛光依次采用规格为150、600、1000、1500、2000、2500目的SiC砂纸，抛光选择金刚石喷雾抛光剂，所述一定尺寸指：切割成尺寸为10×10×5mm的样品。

3.如权利要求1所述的一种高性能Ni-Nb非晶涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，球磨工艺为：采用淬火钢球和不锈钢罐，球料质量比为10:1～1.5，转速为200r/min，球磨时间为1h；所述镍、铌粉末的纯度为99.9wt％，粒度为200目；所述镍、铌粉末的原子百分比配比为Ni₆₂Nb₃₈；所述Ni-Nb合金粉末涂层的厚度为20μm；所述第二次球磨的工艺为：球料质量比为10：1，转速为250r/min，时间为3h。

4.如权利要求1所述的一种高性能Ni-Nb非晶涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，强流脉冲电子束采用的工艺参数为：电子束加速电压为24KeV，能量密度为2.7J/cm²，靶源距离15cm，脉宽为1.5μs，真空度5×10^-3Pa，辐照次数分别为10、20、30次。

5.如权利要求4所述的一种高性能Ni-Nb非晶涂层的制备方法，其特征在于，辐照次数为20次。