本發(fā)明涉及熱噴涂,具體為一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法。
背景技術(shù):
1、等離子刻蝕是一種常用的表面處理技術(shù),需要能夠耐受高溫、酸性和堿性等極端環(huán)境的保護(hù)涂層。氧化釔熱噴涂涂層具有耐高溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性、絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),使其成為耐等離子刻蝕涂層的理想選擇。氧化釔在航空、航天、陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用也顯示出其優(yōu)越的性能,主要用于制造微波用磁性材料和軍工用重要材料,也用作光學(xué)玻璃、陶瓷材料添加劑、大屏幕電視用高亮度熒光粉和其他顯像管涂料。還用于制造高溫強(qiáng)耐熱合金、飛機(jī)噴嘴等;近年來(lái),氧化釔粉末在電子行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)也得到更多的應(yīng)用,尤其可以作為半導(dǎo)體刻蝕機(jī)防止等離子腐蝕、射線腐蝕用噴涂材料。
2、現(xiàn)有的耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉,由于粉末制備過(guò)程中的不均勻混合、反應(yīng)條件控制不當(dāng)或原材料質(zhì)量不穩(wěn)定等原因,會(huì)導(dǎo)致氧化釔熱噴涂粉顆粒結(jié)構(gòu)和成分分布會(huì)影響涂層的均勻性和性能,同時(shí)現(xiàn)有的所使用的氧化釔熱噴涂粉常采用單一,或者少量材料制成,雖具有一定的效果,但是在高溫等離子體的環(huán)境下,會(huì)出現(xiàn)氧化釔熱噴涂粉耐等離子刻蝕性能降低,影響到氧化釔熱噴涂粉的正常使用,使用十分不方便,為此提出一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法來(lái)解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,解決了現(xiàn)有的氧化釔熱噴涂粉在使用時(shí),用以出現(xiàn)均勻性較差以及在高溫等離子體的環(huán)境下耐等離子刻蝕性能降低的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉,包括氧化釔粉末65~90份,碳納米管5~10份,氧化鋁納米顆粒3~8份,有機(jī)樹(shù)脂1~6份,穩(wěn)定化劑1~3份,增粘劑1~2份,抗聚團(tuán)劑2~8份,熱穩(wěn)定劑1~3份。
3、優(yōu)選的,所述穩(wěn)定化劑可為氧化鑭、氧化釓中的任一種;所述增粘劑可為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的任一種;所述抗聚團(tuán)劑可為二氧化硅顆粒、氧化鋁顆粒中的任一種,所述熱穩(wěn)定劑可為氧化鋁、硅酸鈣、硅酸鎂和稀土元素化合物中的任一種。
4、優(yōu)選的,所述氧化釔熱噴涂粉配方中還包括硅油或二甲基亞砜,用于對(duì)氧化釔熱噴涂粉的流動(dòng)性進(jìn)行調(diào)節(jié),且含有3份。
5、一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,包括以下步驟:
6、步驟一,原料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備所需的原料,包括氧化釔粉末、碳納米管、氧化鋁納米顆粒以及穩(wěn)定化劑、增粘劑、抗聚團(tuán)劑和熱穩(wěn)定劑;
7、步驟二,材料混合:將氧化釔粉末、碳納米管、氧化鋁納米顆粒和有機(jī)樹(shù)脂按照所需比例混合均勻;
8、步驟三,粉末處理:根據(jù)需要,對(duì)混合的粉末進(jìn)行處理,以確保粉末的均勻性和適當(dāng)?shù)念w粒大小;
9、步驟四,溶劑處理:在溶劑中將混合的粉末進(jìn)行懸浮處理,并添加所需的表面活性劑以改善分散性;
10、步驟五,干燥:將懸浮的粉末溶劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)母稍锾幚恚?/p>
11、步驟六,篩分和粉碎:對(duì)干燥后的粉末進(jìn)行篩分和粉碎處理,以獲得所需的顆粒大小和均勻性。
12、優(yōu)選的,所述步驟二后,對(duì)材料進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)調(diào)控,通過(guò)控制熱處理溫度和氣氛,以調(diào)整氧化釔的晶體結(jié)構(gòu),影響其熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。
13、優(yōu)選的,所述晶體結(jié)構(gòu)調(diào)控所選溫度范圍為:500℃~850℃,持續(xù)2小時(shí)。
14、優(yōu)選的,所述步驟二后,對(duì)混合后的材料添加穩(wěn)定化劑、增粘劑、抗聚團(tuán)劑和熱穩(wěn)定劑,并再次進(jìn)行混合。
15、優(yōu)選的,所述步驟三后,對(duì)混合后的材料進(jìn)行粉末粒度控制,采用高效的球磨機(jī)械和篩網(wǎng),以控制氧化釔粉末的粒度分布。
16、優(yōu)選的,所述步驟三后,所得到的材料顆粒直徑為15~40μm。
17、優(yōu)選的,所述步驟六后,所得到的氧化釔熱噴涂粉的顆粒直徑為70~80μm。
18、本發(fā)明提供了一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法。具備以下有益效果:
19、1、本發(fā)明通過(guò)添加碳納米管和氧化鋁等抗刻蝕材料,涂層可表現(xiàn)出更高的抗等離子刻蝕性能,因此在高溫等離子體環(huán)境中更加耐用。
20、2、本發(fā)明通過(guò)添加熱穩(wěn)定劑和穩(wěn)定化劑可以提高粉末的熱穩(wěn)定性,使涂層在高溫條件下能夠保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,減少晶體結(jié)構(gòu)的變化。
21、3、本發(fā)明通過(guò)使用增粘劑和表面活性劑可以改善粉末的粘附性,有助于提高涂層與基底的附著力。
22、4、本發(fā)明通過(guò)使用抗聚團(tuán)劑可以防止粉末在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中發(fā)生團(tuán)塊,保持了粉末的均勻性。
1.一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉,其特征在于,包括氧化釔粉末65~90份,碳納米管5~10份,氧化鋁納米顆粒3~8份,有機(jī)樹(shù)脂1~6份,穩(wěn)定化劑1~3份,增粘劑1~2份,抗聚團(tuán)劑2~8份,熱穩(wěn)定劑1~3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉,其特征在于,所述穩(wěn)定化劑可為氧化鑭、氧化釓中的任一種;所述增粘劑可為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的任一種;所述抗聚團(tuán)劑可為二氧化硅顆粒、氧化鋁顆粒中的任一種,所述熱穩(wěn)定劑可為氧化鋁、硅酸鈣、硅酸鎂和稀土元素化合物中的任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉,其特征在于,所述氧化釔熱噴涂粉配方中還包括硅油或二甲基亞砜,用于對(duì)氧化釔熱噴涂粉的流動(dòng)性進(jìn)行調(diào)節(jié),且含有3份。
4.一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,其特征在于,使用權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉,包括以下步驟:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,其特征在于,所述步驟二后,對(duì)材料進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)調(diào)控,通過(guò)控制熱處理溫度和氣氛,以調(diào)整氧化釔的晶體結(jié)構(gòu),影響其熱穩(wěn)定性和機(jī)械性能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,其特征在于,所述晶體結(jié)構(gòu)調(diào)控所選溫度范圍為:500℃~850℃,持續(xù)2小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,其特征在于,所述步驟二后,對(duì)混合后的材料添加穩(wěn)定化劑、增粘劑、抗聚團(tuán)劑和熱穩(wěn)定劑,并再次進(jìn)行混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,其特征在于,所述步驟三后,對(duì)混合后的材料進(jìn)行粉末粒度控制,采用高效的球磨機(jī)械和篩網(wǎng),以控制氧化釔粉末的粒度分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,其特征在于,所述步驟三后,所得到的材料顆粒直徑為15~40μm。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐等離子刻蝕涂層用氧化釔熱噴涂粉的制備方法,其特征在于,所述步驟六后,所得到的氧化釔熱噴涂粉的顆粒直徑為70~80μm。