[发明专利]碳纳米管增强NiCr- Cr3C2涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳纳米管增强NiCr-Cr3C2涂层的制备方法，它包括以下步骤：酸氧化、敏化、活化、镀镍、超声分散、湿式球磨、喷雾干燥、真空烧结、破碎分筛与超音速火焰喷涂步骤，本发明的方法使得碳纳米管在复合材料中容易混合均匀，碳纳米管与复合材料的界面结合性好，并且，碳纳米管由于得到很好的保护而不会发生氧化烧损现象，这样就会大大地提高碳纳米管的增强效果。

主权项

一种碳纳米管增强NiCr‑Cr3C2涂层的制备方法，其特征是该方法包括以下步骤：a、将碳纳米管原料依次浸没在硝酸溶液和盐酸溶液中进行酸氧化，硝酸溶液中硝酸和水的体积比为1:1.5~2.5，硝酸氧化的时间控制在70~100分钟，盐酸溶液中盐酸和水的体积比为1:0.6~1，盐酸氧化的时间控制在30~60分钟，酸氧化后用去离子水清洗至PH值等于7；b、将13~18g/L的氯化锡和13~18ml/L的盐酸溶液按照1:1~1.1的体积比配成敏化溶液，将酸氧化后的碳纳米管浸没在敏化溶液中敏化，敏化时间控制在30~60分钟；敏化后，用去离子水清洗至PH值等于7；c、将0.4~0.7g/L的氯化钯溶液和0.2~0.5 ml/L的盐酸溶液按照1:1~1.5的体积比配成活化溶液，将敏化后的碳纳米管浸没在活化溶液中活化，活化时间控制在30~60分钟；活化后，用去离子水清洗至PH值等于7；d、将50~80g/L的NiSO4•6H2O、50~80g/L的柠檬酸钠、30~50g/L的NaH2PO2与1~2g/L的十二烷基磺酸钠按照5~8: 5~8:3~5:0.1~0.2的体积比配成镀液，使用浓度范围为25%~28%的氨水调整镀液的PH值为8~9，将活化后的碳纳米管浸没在镀液中进行镀镍，镀镍时间控制在30~90分钟；e、将镀镍后的碳纳米管浸没在乙醇溶液中进行超声分散，超声波的频率控制在10~30kHz，超声波发生器的功率控制在0.5~1KW；f、将含有碳纳米管的超声分散液与Cr3C2粉、镍粉和铬粉进行湿式球磨，Cr3C2粉与步骤a中的碳纳米管原料的质量比为15~150:1，镍粉与步骤a中的碳纳米管原料的质量比为4~40:1，铬粉与步骤a中的碳纳米管原料的质量比为1~10:1，碳纳米管、Cr3C2粉、镍粉和铬粉的混合物统称为磨料，磨球与磨料的质量比控制在5~10:1，磨腔内的固相与液相的质量比控制在1~2:1，球磨时间控制在20~40h；g、将球磨料浆吸入喷雾塔，在喷雾塔的雾化喷嘴内喷出、干燥，得到喷雾干燥粉末；h、收集喷雾干燥粉末，在真空烧结炉内进行真空烧结，真空烧结的温度控制在1150~1200℃，真空烧结炉内的真空度控制在10‑2~10pa，真空烧结的时间控制在2~5h；i、将真空烧结的产物进行破碎和分筛得到15~45μm粒径的真空烧结产物；j、将真空烧结产物放入超音速火焰喷涂装置的送粉器中，开枪进行喷涂，得到碳纳米管增强NiCr‑Cr3C2涂层。