[发明专利]碳化钛/石墨烯/铬钼基非晶合金梯度涂层及制备方法

权利要求书

1.一种碳化钛/石墨烯/铬钼基非晶合金梯度涂层，其特征在于，所述碳化钛/石墨烯/铬钼基非晶合金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钛粉末、改性石墨烯粉末和铬钼基非晶合金粉末；

所述第一道涂层中，碳化钛粉末的质量百分含量为3%~5%，改性石墨烯粉末的质量百分含量为3%~5%，铬钼基非晶合金粉末的质量百分含量为90%~94%；

所述第二道涂层中，碳化钛粉末的质量百分含量为7%~9%，改性石墨烯粉末的质量百分含量为7%~9%，铬钼基非晶合金粉末的质量百分含量为82%~86%；

所述第三道涂层中，碳化钛粉末的质量百分含量为11%~13%，改性石墨烯粉末的质量百分含量为11%~13%，铬钼基非晶合金粉末的质量百分含量为74%~78%；

所述碳化钛粉末为经以下步骤制备而成的碳化钛粉末：

步骤一、以无水乙醇为介质，将二氧化钛粉末和石墨烯粉末用碳化硅磨球球磨4h~6h；所述二氧化钛粉末和石墨烯粉末的质量比为（7~17）：（3~8）；

步骤二、将步骤一球磨后体系置于100℃~150℃烘箱中烘2h~4h，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1750℃~1850℃，保温3h~5h进行烧结，得到碳化钛粉末；真空条件的真空度为50Pa~80Pa；程序升温的升温速率为6℃/min~10℃/min；

所述改性石墨烯粉末为纳米碳化钛改性石墨烯粉末；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30Hz~50Hz的超声分散仪中超声处理2h~4h，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400倍~600倍；所述去离子水的质量为石墨烯粉末质量的40倍~60倍；

步骤二、向步骤一所述超声后体系中加入钛酸四丁酯，搅拌混合4h~6h，抽滤，将抽滤所得截留物于80℃~100℃烘箱中烘30min~50min，得到干燥粉体；所述钛酸四丁酯的质量为超声后体系质量的0.0018倍~0.0022倍；

步骤三、真空条件下，将步骤二所述干燥粉体程序升温至1600℃~1700℃，保温2h~4h进行烧结，得到改性石墨烯粉末；真空条件的真空度为100 Pa ~200Pa；程序升温的速率为10℃/min ~14℃/min；

所述铬钼基非晶合金粉末为经雾化后粒度为10μm~20μm的铬钼基非晶合金粉末，所述铬钼基非晶合金粉末为经以下步骤制备而成的铬钼基非晶合金粉末：

步骤一、氩气条件下，将制备铬钼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；所述铬钼基非晶合金粉末的原料包括以下质量百分比的成分：Cr 31%~38%，Mo 31%~38%，Fe 5%~8%，Ni 8%~10%，W 4%~6%，Al 2%~4%，Y 1%~3%，C 3%~5%；所述熔炼的温度为1800℃~2000℃，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6MPa~10MPa，感应加热升温至1873K~2273K对所述石墨坩埚内母合金锭进行雾化，得到粒度为10μm~20μm的铬钼基非晶合金粉末；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所述的碳化钛/石墨烯/铬钼基非晶合金梯度涂层，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。