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    專利名稱： 一種原位生成超細晶碳化物金屬陶瓷涂層的制備方法

    公開（告）號： CN1844048

    申請（專利）號： 200610011646.5

    發明（設計）人： 劉宗德;劉東雨

    (申請)專利權（人）： 華北電力大學

    內容：（摘要）本發明提供了一種原位生成超細晶碳化物金屬陶瓷涂層的制備方法，屬于超細晶碳化物陶瓷涂層的技術。利用沖擊大電流對噴涂材料進行體內快速均勻加熱使噴涂材料在50-100μs內被快速加熱到高于其熔點的溫度，并使組元在極高溫度下發生化學反應直接生成熔融的碳化物陶瓷微小顆粒，通過噴槍內電爆炸產生的高溫高壓氣體推動熔融顆粒從噴槍底部向槍口高速運動，撞擊基體后形成快速凝固的涂層。涂層平均晶粒尺寸可小于1μm，當單次噴涂厚度小于15μm時，可得到晶粒尺寸小于500nm的涂層。本發明的優點在于：成本低、易操作、涂層與基體達到冶金結合、涂層厚度大。
 
    主權項：1、一種原位生成超細晶碳化物金屬陶瓷涂層的制備方法，其特征在于： a、采用金屬箔包裹碳粉，制成粉芯絲：按碳化物分子式中金屬與碳的原子比計算金屬箔和碳的質量百分比，碳化物的分子式為MxCy，M代表金屬，則粉芯絲中， 金屬箔所占質量比為碳所占質量比為式中Am表示金屬的原子量，Ac表示碳的原子量； b、粉芯絲被布置在一個電熱爆炸噴槍內，粉芯絲置于噴槍底部，其兩端與噴槍內膛底部的電極分別相連接，并用陶瓷壓條使粉芯絲兩端與電極接觸良好；噴槍的兩個外電極分別與沖擊大電流裝置的放電回路的高、低壓側連接，噴槍出口與基材待涂覆表面保持10-30mm距離；噴槍內膛底部封閉，另一端開口；噴槍內膛為矩形橫截面，其寬度為6-20mm，長度為45-130mm，噴槍內膛深度為50-130mm； c、噴槍的兩個外電極分別與該裝置放電回路的高壓側和低壓側連接，先將電能存儲到電容器中，然后使電容器短時間放電，使粉芯絲得到幅值為 100-400MW的加熱功率，儲能高壓電容器額定充電電壓在4-30kV范圍，使噴涂速度達到3000m/s-7000m/s，電容器組儲存的能量Q為使粉芯絲達到熔點所需能量的15-25倍； d、將噴涂工件置于噴涂工作臺上，噴槍固定于工作臺支架上，噴槍槍口平面與試樣平行，噴槍槍口與試樣距離為10-30mm； e、在大氣環境下噴涂，單次噴涂面積為5-12cm2；通過工作臺操作機構移動試樣，在所需噴涂位置噴涂，實現對試樣不同區域的噴涂，噴槍出口處平面與待噴涂基體表面的距離為10-30mm，通過同一面積上重復噴涂3-20 次使涂層平均厚度達50-300μm。