[发明专利]锅炉尾部受热面用梯度涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种锅炉尾部受热面用梯度涂层，其特征在于，所述锅炉尾部受热面用梯度涂层包括第一道涂层、第二道涂层和第三道涂层，所述第一道涂层、第二道涂层和第三道涂层由靠近基体向远离所述基体依次设置；所述基体为锅炉尾部受热面；

每道涂层的原料均包括碳化铌粉末、改性石墨烯粉末和锆镍基非晶合金粉末；

所述第一道涂层中，碳化铌粉末的质量百分含量为5%~7%，改性石墨烯粉末的质量百分含量为5%~7%，锆镍基非晶合金粉末的质量百分含量为86%~90%；

所述第二道涂层中，碳化铌粉末的质量百分含量为9%~11%，改性石墨烯粉末的质量百分含量为9%~11%，锆镍基非晶合金粉末的质量百分含量为78%~82%；

所述第三道涂层中，碳化铌粉末的质量百分含量为13%~15%，改性石墨烯粉末的质量百分含量为13%~15%，锆镍基非晶合金粉末的质量百分含量为70%~74%；

所述碳化铌粉末为经以下步骤制备而成的碳化铌粉末：

步骤一、以无水乙醇为介质，将五氧化二铌粉末和石墨烯粉末用碳化硅磨球球磨6h~8h；所述五氧化二铌粉末和石墨烯粉末的质量比为（84~88）：（12~16）；

步骤二、将步骤一球磨后体系置于120℃~160℃烘箱中烘4h~8h，得到干燥后粉体；

步骤三、真空条件下，将步骤二所述干燥后粉体程序升温至1800℃~1900℃，保温4h~8h进行烧结，得到碳化铌粉末；真空条件的真空度为100Pa~200Pa；程序升温的升温速率为5℃/min~15℃/min；

所述改性石墨烯粉末为纳米碳化铌改性石墨烯粉末；所述改性石墨烯粉末为经过以下方法制备而成的改性石墨烯粉末：

步骤一、将石墨烯粉末置于容器中，向所述容器中加入无水乙醇，搅拌混合后加入去离子水，搅拌混合后置于频率为50Hz~80Hz的超声分散仪中超声处理4h~6h，得到超声后体系；所述无水乙醇的质量为石墨烯粉末质量的300倍~500倍；所述去离子水的质量为石墨烯粉末质量的90倍~110倍；

步骤二、向步骤一所述超声后体系中加入铌前驱体，搅拌混合4h~6h，抽滤，将抽滤所得截留物于100℃~120℃烘箱中烘40min~80min，得到干燥粉体；所述铌前驱体为草酸铌和铌酸钠的混合物，所述草酸铌质量与超声后体系质量比为1：（400~600）；所述铌酸钠质量与超声后体系质量的比为1：（200~400）；

步骤三、真空条件下，将步骤二所述干燥粉体程序升温至1800℃~1900℃，保温4h~8h进行烧结，得到改性石墨烯粉末；真空条件的真空度为60Pa ~120Pa；程序升温的速率为5℃/min ~10℃/min；

所述锆镍基非晶合金粉末为经以下步骤制备而成的锆镍基非晶合金粉末：

步骤一、氩气条件下，将制备锆镍基非晶合金粉末的原料于高真空电弧熔炼炉中熔炼，得到母合金锭；所述锆镍基非晶合金粉末的原料包括以下质量百分比的成分：Zr 35%~42%，Ni 35%~42%，Al 4%~6%，Fe 6%~10%，W 2%~6%，Cr 2%~4%，Y 1%~2%，C 1%~2%；所述熔炼的温度为1800℃~2200℃，熔炼的时间为2h~4h；

步骤二、将步骤一所述母合金锭置于紧耦合雾化器中的石墨坩埚中，向所述紧耦合雾化器中通入氩气，开启所述紧耦合雾化器，控制压力为8MPa~12MPa，感应加热升温至2073K~2473K对所述石墨坩埚内母合金锭进行雾化，得到粒度为12μm~16μm的锆镍基非晶合金粉末；所述感应加热为电磁感应加热，感应加热的频率为20KHz~40KHz；所述紧耦合雾化器的导流管直径为6mm~8mm。

2.根据权利要求1所述的锅炉尾部受热面用梯度涂层，其特征在于，所述第一道涂层、第二道涂层和第三道涂层的厚度均为300μm ~400μm。

3.根据权利要求1所述的锅炉尾部受热面用梯度涂层，其特征在于，所述锆镍基非晶合金粉末为经雾化后粒度为12μm~16μm的锆镍基非晶合金粉末。