[发明专利]一种钼金属型芯表面抗烧蚀抗熔蚀防护涂层及制备方法有效
申请号: | 202010876518.7 | 申请日: | 2020-08-27 |
公开(公告)号: | CN112024818B | 公开(公告)日: | 2021-08-06 |
发明(设计)人: | 刘恩泽;郑力玮;郑志;佟健;宁礼奎;谭政;张冲 | 申请(专利权)人: | 中国科学院金属研究所 |
主分类号: | B22C3/00 | 分类号: | B22C3/00;B22C9/10;C23C10/48;C23C8/12;C23C12/00 |
代理公司: | 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 | 代理人: | 李珉 |
地址: | 110016 辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 金属 表面 抗烧蚀抗熔蚀 防护 涂层 制备 方法 | ||
1.一种钼金属型芯表面抗烧蚀抗熔蚀防护涂层,其特征在于,所述防护涂层的基体材料为钼金属型芯,所述防护涂层包含连续的α-氧化铝外层和铝钼化物内层,所述α-氧化铝外层与铝钼化物层之间、铝钼化物内层与基体之间均形成冶金结合,所述铝钼化物内层由Al8Mo3和AlMo3两相组成。
2.根据权利要求1所述的钼金属型芯表面抗烧蚀抗熔蚀防护涂层,其特征在于,所述钼金属型芯基体材料为纯钼或钼基合金中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的钼金属型芯表面抗烧蚀抗熔蚀防护涂层,其特征在于,所述防护涂层的总厚度为15~70μm。
4.权利要求1-3中任一项所述的钼金属型芯表面抗烧蚀抗熔蚀防护涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:钼金属型芯基体预处理:
(1)将钼金属基体依次用240#、400#、600#、800#砂纸逐级打磨;
(2)打磨后的基体用无水乙醇超声清洗10~20 min,烘干;
步骤二:配制包埋渗料:
配制包埋渗料,包埋渗料包括如下成分:粒度为100~800目纯度不低于99.9%的Al粉、粒度为50~100目纯度不低于99.5%的NH4Cl粉和粒度为100~500目纯度不低于99.85%的Al2O3粉;所述包埋渗料按质量分数计,包括1~4%的 Al粉、1~2 %的 NH4Cl粉和94%~98%的Al2O3粉;
步骤三:包埋渗铝:
(1)将步骤二制得的包埋渗料填满坩埚底部,然后将步骤一预处理后的钼金属型芯基体置于坩埚中部,基体周围填满包埋渗料,盖上坩埚盖子密封;
(2)将密封后的坩埚放入高温管式电阻炉内,抽真空后,通入氩气,至炉内压强为大气压;
(3)开启电阻炉,升温速率为5~10 ℃/min,升温至包埋温度,保温,进行包埋渗铝,所述包埋温度为800~1000 ℃,保温时间为0.5~2 h;
(4)包埋渗铝时间结束后,关闭管式电阻炉,密封的坩埚随炉冷却至室温,然后打开坩埚盖,取出钼金属型芯,并在无水乙醇中清洗5~10 min,用冷风吹干,钼金属型芯表面获得铝钼化物涂层;
步骤四:原位氧化:
(1)将步骤三制得的有铝钼化物涂层的钼金属型芯置于刚玉瓷舟中,高温箱式电阻炉升温至氧化温度,打开炉门,将刚玉瓷舟放入炉内,关闭炉门,保温,进行原位氧化,所述氧化温度为1250~1350℃,保温时间为2~4 h;
(2)原位氧化时间结束后,打开炉门,取出刚玉瓷舟,在空气中冷却至室温,钼金属型芯表面获得α-氧化铝/铝钼化物复合涂层。
5.根据权利要求4所述的钼金属型芯表面抗烧蚀抗熔蚀防护涂层的制备方法,其特征在于,通过控制包埋渗料成分、包埋渗铝时间、包埋温度、原位氧化时间和原位氧化温度获得不同厚度的防护涂层。
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