[发明专利]一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法及应用

权利要求书

1.一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1：基体处理

利用丙酮溶液对不锈钢基体表面超声处理，然后利用去离子水对超声处理后的不锈钢基体表面清洗并干燥，最后，对清洗后的基体表面进行粗糙化处理；

S2:喷涂粉末制备

S21：湿氢制粉：取2.3-3.5g六水合硫酸镍、20-22g酒石酸钾钠、0.15-0.2g氢氧化钠、4.8mL85％羟胺溶液，利用湿氢热还原技术制备得到镍合金基体粉末；

S22：乳化制浆：按照重量百分比配料，取65-75%的镍合金基体粉末、4.5-8.2%TiO₂、3-5%Nb₂O₅、2-5%Fe₂O₃、1-3%MnO₂、粉末以及余量的粘接剂，混合均匀得到混合料，并向其中加入混合料重量的0.4-0.5倍的去离子水，进行超声分散，调配成混合料浆一；

S23：喷雾干燥：将上述混合料浆一置于喷雾干燥塔中以180-220℃的温度喷雾干燥即可；

S24：放电等离子烧结：将上述喷雾干燥的粉末置于放电等离子烧结炉中烧结处理2-3h，最后随炉冷却开炉，即得喷涂粉末成品一；

S3：涂层制备

S31:第一涂层制备：

S311：配料：按照15：1的重量比向步骤S22中的混合料中加入空心石墨烯，然后按照S22后续步骤制备得到混合料浆二，最后，按照S23和S24的方法制备得到喷涂粉末成品二；

S312：涂覆：将不锈钢基体固定在工作台上，利用物理气相沉积将喷涂粉末成品二喷涂至不锈钢基体表面，使不锈钢基体表面包覆第一涂层；

S32：第二涂层制备：

S321：等离子喷涂：在120-140℃的温度下，采用等离子喷涂技术将喷涂粉末成品一喷涂至包覆有第一涂层的不锈钢基体表面，形成具备双涂层的不锈钢基体，然后利用激光刻蚀工艺对第二涂层表面进行处理即可。

2.根据权利要求1所述的一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法，其特征在于，所述步骤S21中湿氢制粉的具体过程为：将2.3-3.5g六水合硫酸镍、20-22g酒石酸钾钠、0.15-0.2g氢氧化钠、4.8mL85％羟胺溶液加水配制成100mL的混合溶液，然后，将上述混合溶液加热至85-95℃，最后，将上述混合溶液置于高压氢还原反应釜中，通入压力为3-4.5MPa的氢气，加热至150-170℃，反应时间6-8h，把釜内沉积物收集起来洗涤、过滤，然后干燥2-3小时，即获得镍合金基体粉末。

3.根据权利要求1所述的一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法，其特征在于，其中，所述步骤S24中放电等离子烧结的烧结压力为50-250MPa，烧结温度为800-1500℃即得喷涂粉末成品一。

4.根据权利要求1所述的一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法，其特征在于，所述步骤S1中所述的粗糙化处理是采用吸入式喷砂机对不锈钢基体表面进行粗化处理，所用砂为棕刚玉。

5.根据权利要求1所述的一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法，其特征在于，所述步骤S311中的空心石墨烯的具体制备过程如下：

（1）取粒径为300-350μm的碳颗粒放入流化床内，利用硫化气体对其流化处理，其中，硫化气体为氩气；

（2）将四甲基硅烷放入恒温加热器中加热形成蒸汽，然后将上述蒸汽通入乙炔，使蒸汽热解形成碳的复合粉末；

（3）将所述碳的复合粉末进行真空热处理，获得高纯度的真空石墨烯材料。

6.根据权利要求1所述的一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法，其特征在于，所述步骤S22中的粘合剂为聚阴离子纤维素。

7.根据权利要求1所述的一种提高热辐射系数的不锈钢湿氢制备方法，其特征在于，所述步骤S312中，在对不锈钢基体表面进行物理气相沉积处理时，先采用等离子焰流对不锈钢基体进行预热，控制预热温度不超过150℃。