[发明专利]一种采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法

权利要求书

1.一种采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，所述涂层粉体的制备方法为：采用等离子增强化学气相沉积工艺在基材颗粒表面沉积一种或多种涂层材料；所述等离子增强化学气相沉积工艺在流态化等离子气相沉积炉内进行，所述流态化等离子气相沉积炉内设有正极板、负极板和搅拌上料机构，所述正极板和负极板之间为沉积区，所述负极板具有振动输料功能，所述搅拌上料机构用于将粉体混合均匀并将粉体从负极板下方输送到负极板上方，所述粉体在负极板振动作用和搅拌上料机构作用下在沉积区作跳跃式流态化循环运动，在沉积过程中，涂层材料在单个粉体颗粒表面的分布为随机分布；

所述涂层粉体包括铝镁合金基材和沉积在基材表面的氮化硅涂层材料；所述铝镁合金基材为粉体状或颗粒状材料，具体制备步骤包括：

S1.将镁铝合金颗粒放入流态化等离子气相沉积炉进料口处，等待进料，对沉积炉进行抽真空处理；

S2.电热元件通电，将沉积炉升温，并使镁铝合金颗粒在负极板在振动输料作用下在沉积区为跳跃式流态化循环运动状态；

S3.向沉积炉内通入稀释气体氢气，接通等离子发生器，随后加入源气体硅烷SiH₄和氨气NH₃，使源气体分解后的固体成分沉积在基材粉体表面，在镁铝合金颗粒粉体表面完成氮化硅沉积。

2.根据权利要求1所述的采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，所述负极板的振动频率和振动幅度分别独立可调，所述搅拌上料机构为旋转搅拌上料机构，旋转速度独立可调，所述粉体在负极板的振动作用和搅拌上料机构的旋转作用协调配合下，在沉积区作流态化循环运动。

3.根据权利要求1所述的采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，所述正极板的数量在1个以上，每个正极板可单独接入工作气体和等离子发生器；所述负极板的振动频率和振动幅度分别独立可调。

4.根据权利要求1所述的采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，所述沉积炉炉体上设有进料口和出料口，炉体外侧设有电热元件，在炉体内部设有正极板和负极板，正极板设在负极板上方，正极板与负极板之间保持一定的工作距离，所述正极板与负极板之间为沉积区，所述负极板连接振动装置，具有振动输料功能，所述负极板下方设有搅拌上料机构，搅拌上料机构将负极板下方的粉体输送到负极板上方，所述粉体在负极板的振动作用和搅拌上料机构作用的协调配合下，实现了粉体在沉积区的循环流动和沉积炉对粉体的连续气相沉积。

5.根据权利要求1所述的采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，所述流态化等离子气相沉积炉所用等离子发生器包括带直流偏压的电容式射频电源，即直流电源与射频电源负载电容并联连接，直流电源负极与负极板电连接，负极板与粉体接触。

6.根据权利要求1所述的采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，步骤S1中所述沉积炉的真空度为0.01～2托。

7.根据权利要求1所述的采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，步骤S3中所述源气体硅烷SiH₄和氨气NH₃的流量比为1:2。

8.根据权利要求1所述的采用等离子气相沉积工艺制备涂层粉体的方法，其特征在于，步骤S3中所述沉积炉的真空度为3～4托。