材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是硬质Cu-Co304-A1203材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在热喷涂过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以硬质熔化或半熔化 状态，沉积到硬质经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。其所利用的热源，如电弧、等 离子喷涂或燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然 后借助焰流本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种 功能的表面涂层的硬质技术。
[0003] 等离子喷涂是热喷涂中的硬质，等离子喷涂等离子喷涂是硬质材料表面强化和表 面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和 密封等性能。
[0004] 随着人们发展触角向各个领域延伸，人们越来越多地在各种特殊环境下工作和施 工，这就对工具的综合性能提出了更高的要求。而传统喷涂材料耐磨性和耐腐性差，结合强 度低，容易磨损。
【发明内容】
[0005] 为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供硬质Cu-Co304_A1203 材料及其制备方法。
[0006] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0007] 硬质CU-C〇304-A1203材料，其组分及各组分的质量份数为Cu占10份、Co304占 49-68份、A1203占26-30份、TiO2占1份、微量元素占0. 22-0. 68份，所述TiO2作为添加剂 加入，能提高材料的结合强度。
[0008] 所述微量元素为Si、Mo、B、Zn、Co。
[0009] Mo的纯金属是银白色，非常坚硬，把少量Mo加到Fe之中，可提高涂层硬度。
[0010] 高温下B还与许多金属和金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是 高硬度、耐熔、高电导率和化学惰性的物质，常具有特殊的性质。
[0011] Co是具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆，在常温下不和水作用，在潮湿的空气中 也很稳定。
[0012] 硬质CU-C〇304-A1203材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013] (1)米用气雾化法制得Cu-C〇304_A1203的纳米球；
[0014] (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Si、Mo、B、Zn、Co制得纳米 粉末。
[0015] 本发明的有益效果是：本发明的涂层硬度达到HRC43,密度可达6. 63g/cm3,喷涂 厚度可达6毫米，致密度良好为0. 68,适用于等离子喷涂，具有一定的硬度和抗磨损性能， 结合强度、抓附力较高。本发明与传统合金材料相比有着很大的进步，在相同的条件下，本 发明制成的涂层结合强度是普通涂层的2. 3倍左右。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐 述。
[0017] 实施例一
[0018] 硬质CU-C〇304-A1203材料，其组分及各组分的质量份数为Cu占10份、Co304占49 份、A1203占26份、1102占1份、微量元素占0. 22份。
[0019] 所述微量元素为Si、Mo、B、Zn、Co。
[0020] 硬质Cu-Co304_A1 203材料的制备方法，包括以下步骤：
[0021] (1)米用气雾化法制得〇11-(]〇304-八1 203的纳米球；
[0022] (2)将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Si、Mo、B、Zn、Co制得纳米 粉末。
[0023] 实施例二
[0024] 硬质Cu-C〇304-A1203材料，其组分及各组分的质量份数为Cu占10份、Co304占55 份、A1203占27份、1102占1份、微量元素占0. 36份。
[0025] 所述微量元素为Si、Mo、B、Zn、Co。
[0026] 硬质Cu-Co304-A1 203材料的制备方法，同实施例一。
[0027] 实施例三
[0028] 硬质Cu-C〇304-A1203材料，其组分及各组分的质量份数为Cu占10份、Co304占59 份、A1203占21份、1102占1份、微量元素占0. 53份。
[0029] 所述微量元素为Si、Mo、B、Zn、Co。
[0030] 硬质Cu-Co304-A1 203材料的制备方法，同实施例一。
[0031] 实施例四
[0032] 硬质Cu-C〇304-A1203材料，其组分及各组分的质量份数为Cu占10份、Co304占68 份、A1203占30份、1102占1份、微量元素占0.68份。
[0033] 所述微量元素为Si、Mo、B、Zn、Co。
[0034] 硬质Cu-Co304-A1 203材料的制备方法，同实施例一。
[0035] 采用等离子喷涂技术在以20C〇钢为基体的棍类工件上制得Cu-Co304_A1203纳米涂 层，带有所述涂层的基体与无所述涂层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨 损性能对比实验结果见表1 :
[0036] 表1Cu-Co304_A1203纳米涂层与20C〇钢基体的性能对比实验结果：
[0037]
【主权项】
1. 硬质Cu-Co 304-Α1203材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Cu占10份、 Co3O4 占 49-68 份、Al 203 占 26-30 份、TiO 2 占 1 份、微量元素占 0. 22-0. 68 份； 所述微量元素为Si、Mo、B、Zn、Co。
2. 硬质Cu-Co 304-Α1203材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 米用气雾化法制得Cu-Co3O4-Al2O3St^米球； (2) 将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Si、Mo、B、Zn、Co制得纳米粉 末。
【专利摘要】本发明涉及硬质Cu-Co3O4-Al2O3材料及其制备方法，其组分及各组分的质量百分数为Cu占10份、Co3O4占49-68份、Al2O3占26-30份、TiO2占1份、微量元素占0.22-0.68份，所述微量元素为Si、Mo、B、Zn、Co，其制备方法为：采用气雾化法制得Cu-Co3O4-Al2O3的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合Si、Mo、B、Zn、Co制得纳米粉末。本发明的涂层硬度达到HRC43，密度可达6.63g/cm3,喷涂厚度可达6毫米，致密度良好为0.68，适用于等离子喷涂，具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高。
【IPC分类】C22C1-05, C22C29-12
【公开号】CN104831147
【申请号】CN201510233209
【发明人】程敬卿
【申请人】芜湖鼎恒材料技术有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月9日