一種熱噴涂粉體的造粒方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱噴涂粉體的造粒方法，該方法為：一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為5g/L～50g/L的硅酸鈉溶液；二、將原料粉體與所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；三、對(duì)所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；四、將所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為500℃～2000℃的條件下燒結(jié)處理0.5h～6h，然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎過(guò)篩，得到熱噴涂粉體。本發(fā)明采用硅酸鈉溶液作為粘結(jié)劑，利用硅酸鈉在高溫下不發(fā)生分解的特點(diǎn)，通過(guò)噴霧干燥和高溫?zé)Y(jié)的工藝過(guò)程制備得到的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好，且流速高，易噴涂，噴涂表面質(zhì)量好。
【專利說(shuō)明】一種熱噴涂粉體的造粒方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱噴涂【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種熱噴涂粉體的造粒方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在表面工程領(lǐng)域中常使用到熱噴涂工藝，而熱噴涂工藝的應(yīng)用是以熱噴涂粉體為原材料，要求熱噴涂粉具有較高的流動(dòng)性。熱噴涂粉體的造粒方法有多種，各有利弊，現(xiàn)有技術(shù)中在造粒制備待熱噴涂粉體時(shí)，多采用淀粉、酚醛樹(shù)脂、聚乙烯醇等有機(jī)物作為粘結(jié)劑，但這類有機(jī)物作為粘結(jié)劑時(shí)在高溫下易分解，使得造粒后粉體的球形度不易保持，或球形粉體的強(qiáng)度不足，使得在噴涂過(guò)程中降低了噴涂的質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中也有在造粒的過(guò)程中將造粒粉體進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，再將高溫?zé)Y(jié)后的產(chǎn)品進(jìn)行粉碎、過(guò)篩，得到所需要的熱噴涂粉體，但這種方法成本較高、粉體的球形度較差且流速低，不利于熱噴涂生產(chǎn)；或者將造粒后的粉體再次進(jìn)行等離子造粒，得到致密的球形粉體，這種方法制備得到熱噴涂粉體成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種熱噴涂粉體的造粒方法，該方法采用硅酸鈉溶液作為粘結(jié)劑，利用硅酸鈉在高溫下不發(fā)生分解的特點(diǎn)，通過(guò)噴霧干燥和高溫?zé)Y(jié)的工藝過(guò)程制備得到的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好，且流速高，易噴涂，噴涂表面質(zhì)量好。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0006]步驟一、將娃酸鈉溶解于水中，配制成濃度為58/1?508/1的娃酸鈉溶液；
[0007]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為20%?70% ；所述原料粉體的粒徑為0.5 VIII?30 VIII，所述原料粉體為金屬粉體和/或陶瓷粉體；
[0008]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為150。〇?400。〇，出風(fēng)口溫度為120。〇?350。〇；
[0009]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為5001:?20001:的條件下燒結(jié)處理0.51！?6匕然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎過(guò)篩，得到熱噴涂粉體。
[0010]上述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟一中所述硅酸鈉溶液的濃度為108凡?308/1。
[0011]上述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟二中所述金屬粉體為鉬粉和/或鈷粉。
[0012]上述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟二中所述陶瓷粉體為三氧化二鋁粉體、三氧化二鉻粉體、二氧化鈦粉體、氮化硅粉體和碳化鎢粉體中的一種或兩種。
[0013]上述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟四中所述燒結(jié)處理的溫度為10001:?15001，時(shí)間為比?3匕。
[0014]上述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟四中所述熱噴涂粉體的流動(dòng)性為 198/508 ?438/50。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明的方法采用硅酸鈉溶液作為粘結(jié)劑，規(guī)避了由于有機(jī)物粘結(jié)劑在高溫下分解揮發(fā)導(dǎo)致噴涂粉流速不高、形貌差的缺陷，能夠有效改善熱噴涂粉體的微觀形貌，提高流動(dòng)性和涂層強(qiáng)度。
[0017]2、本發(fā)明采用硅酸鈉溶液作為粘結(jié)劑，利用硅酸鈉易溶于水、熔點(diǎn)較高且在高溫下不發(fā)生分解的特點(diǎn)，通過(guò)噴霧干燥和高溫?zé)Y(jié)的工藝過(guò)程制備得到的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好，且流速高，易噴涂，噴涂表面質(zhì)量好。
[0018]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的熱噴涂粉體的電鏡掃描照片。
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例3制備的熱噴涂粉體的電鏡掃描照片。

【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1
[0022]本實(shí)施例熱噴涂粉體的造粒方法包括以下步驟:
[0023]步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為25.76^/1的硅酸鈉溶液；
[0024]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為37% ；所述原料粉體的粒徑為6 4！11，所述原料粉體為鉬粉；
[0025]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為400。〇，出風(fēng)口溫度為180。〇；
[0026]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為13001:的條件下燒結(jié)處理1.5匕然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎，過(guò)40?120目篩得到熱噴涂粉體；所述燒結(jié)處理的氣氛為氫氣。
[0027]圖1為實(shí)施例1制備的熱噴涂粉體的電鏡掃描照片，從圖1中可看出，本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好，該熱噴涂粉體的流動(dòng)性為288/508。
[0028]實(shí)施例2
[0029]實(shí)施例2熱噴涂粉體的造粒方法與實(shí)施例1相同，其中不同之處在于:步驟一中所述原料粉體為鈷粉。
[0030]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好。
[0031]實(shí)施例3
[0032]本實(shí)施例熱噴涂粉體的造粒方法包括以下步驟:
[0033]步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為12.6^/1的硅酸鈉溶液；
[0034]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為35% ；所述原料粉體的粒徑為4 VIII?10 VIII，所述原料粉體為八1203粉體和1102粉體的混合物(其中八1 203粉體和110 2粉體的質(zhì)量比為3:2)；
[0035]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為3501:，出風(fēng)口溫度為150。〇；
[0036]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為15001:的條件下燒結(jié)處理化，然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎，過(guò)40?120目篩得到熱噴涂粉體；所述燒結(jié)處理的氣氛為空氣。
[0037]圖2為實(shí)施例3制備的熱噴涂粉體的電鏡掃描照片，從圖2中可看出，本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好，該熱噴涂粉體的流動(dòng)性為398/508。
[0038]實(shí)施例4
[0039]實(shí)施例4熱噴涂粉體的造粒方法與實(shí)施例3相同，其中不同之處在于:步驟一中所述原料粉體的粒徑為3 VIII?6 VIII，所述原料粉體為粉體、0203粉體、八1 203粉體、0 203粉體或1102粉體，或者為31八粉體、0 203粉體和I粉體中的兩種，或者為八1 203粉體和110 2粉體中的一種與0203粉體、81 3隊(duì)粉體和呢粉體中的一種的混合物。
[0040]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好。
[0041]實(shí)施例5
[0042]本實(shí)施例熱噴涂粉體的造粒方法包括以下步驟:
[0043]步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為438/1的硅酸鈉溶液；
[0044]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為65% ；所述原料粉體的粒徑為5 4！11，所述原料粉體為鎢粉和鉬粉混合物(其中鎢粉和鉬粉的質(zhì)量比為1:4)；
[0045]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為1501:，出風(fēng)口溫度為120。〇；
[0046]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為12001:的條件下燒結(jié)處理化，然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎，過(guò)80目篩得到熱噴涂粉體；所述燒結(jié)處理的氣氛為氫氣。
[0047]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好，該熱噴涂粉體的流動(dòng)性為198/50。
[0048]實(shí)施例6
[0049]本實(shí)施例熱噴涂粉體的造粒方法包括以下步驟:
[0050]步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為228/1的硅酸鈉溶液；
[0051]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為25% ；所述原料粉體的粒徑為25 所述原料粉體為313隊(duì)粉體；
[0052]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為3801:，出風(fēng)口溫度為350X:；
[0053]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為5001:的條件下燒結(jié)處理6匕然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎，過(guò)80?120目篩得到熱噴涂粉體；所述燒結(jié)處理的氣氛為氮?dú)狻?br> [0054]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好，該熱噴涂粉體的流動(dòng)性為428/50。
[0055]實(shí)施例7
[0056]實(shí)施例7熱噴涂粉體的造粒方法與實(shí)施例6相同，其中不同之處在于:步驟一中所述原料粉體的粒徑為2 VIII?8 VIII，所述原料粉體為粉體、0203粉體、八1203粉體或110 2粉體，或者為31八粉體、呢粉體、0 203粉體、八1 203粉體和110 2粉體中的兩種。
[0057]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好。
[0058]實(shí)施例8
[0059]本實(shí)施例熱噴涂粉體的造粒方法包括以下步驟:
[0060]步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為308/1的硅酸鈉溶液；
[0061]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為20% ；所述原料粉體的粒徑為23 V %所述原料粉體為I粉體和鈷粉的混合物(其中I粉體和鈷粉的質(zhì)量比為1:9)；
[0062]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為2801:，出風(fēng)口溫度為180。〇；
[0063]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為12501:的條件下燒結(jié)處理1.5匕然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎，過(guò)80目篩得到熱噴涂粉體；所述燒結(jié)處理的氣氛為氮?dú)狻?br> [0064]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好；該熱噴涂粉體的流動(dòng)性為328/50。
[0065]實(shí)施例9
[0066]實(shí)施例9熱噴涂粉體的造粒方法與實(shí)施例8相同，其中不同之處在于:步驟一中所述原料粉體的粒徑為10 VIII?25 VIII，所述原料粉體為鈷粉與0203粉體、八1 203粉體、110 2粉體和31八粉體中的一種的混合物，或者為鉬粉與0 203粉體、八1 203粉體、110 2粉體、呢粉體和313隊(duì)粉體中的一種的混合物。
[0067]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好。
[0068]實(shí)施例10
[0069]本實(shí)施例熱噴涂粉體的造粒方法包括以下步驟:
[0070]步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為58/1的硅酸鈉溶液；
[0071]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為70%；所述原料粉體的粒徑為0.5 VIII?8 VIII，所述原料粉體為八1203粉體和1102粉體的混合物(其中八1 203粉體和110 2粉體的質(zhì)量比為7: 1)；
[0072]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為3001，出風(fēng)口溫度為2201 ；
[0073]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為10001:的條件下燒結(jié)處理3匕然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎，過(guò)40?80目篩得到熱噴涂粉體；所述燒結(jié)處理的氣氛為空氣。
[0074]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好；該熱噴涂粉體的流動(dòng)性為418/50。
[0075]實(shí)施例11
[0076]本實(shí)施例熱噴涂粉體的造粒方法包括以下步驟:
[0077]步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為508/1的硅酸鈉溶液；
[0078]步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為45% ；所述原料粉體的粒徑為6 VIII?30 VIII，所述原料粉體為0203粉體和1102粉體的混合物(其中0 203粉體和110 2粉體的質(zhì)量比為4: 1)；
[0079]步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為2001，出風(fēng)口溫度為1301 ；
[0080]步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為20001:的條件下燒結(jié)處理0.5匕然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎，過(guò)80?120目篩得到熱噴涂粉體；所述燒結(jié)處理的氣氛為空氣。
[0081]本實(shí)施例制備的熱噴涂粉體微觀形貌呈球形，形貌圓整良好；該熱噴涂粉體的流動(dòng)性為438/50。
[0082]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、將硅酸鈉溶解于水中，配制成濃度為5g/L?50g/L的硅酸鈉溶液； 步驟二、將原料粉體與步驟一中所述硅酸鈉溶液混合均勻，得到料漿；所述料漿中原料粉體的質(zhì)量含量為20%?70% ;所述原料粉體的粒徑為0.5 ym?30 μm，所述原料粉體為金屬粉體和/或陶瓷粉體； 步驟三、對(duì)步驟二中所述料漿進(jìn)行噴霧干燥，得到造粒粉末；所述噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度為150°C?400°C，出風(fēng)口溫度為120°C?350°C ； 步驟四、將步驟三中所述造粒粉末置于燒結(jié)爐中，在溫度為500°C?2000°C的條件下燒結(jié)處理0.5h?6h，然后將燒結(jié)處理后的造粒粉末破碎過(guò)篩，得到熱噴涂粉體。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟一中所述硅酸鈉溶液的濃度為10g/L?30g/L。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟二中所述金屬粉體為鉬粉和/或鈷粉。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟二中所述陶瓷粉體為三氧化二鋁粉體、三氧化二鉻粉體、二氧化鈦粉體、氮化硅粉體和碳化鎢粉體中的一種或兩種。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟四中所述燒結(jié)處理的溫度為1000°C?1500°C，時(shí)間為Ih?3h。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種熱噴涂粉體的造粒方法，其特征在于，步驟四中所述熱噴涂粉體的流動(dòng)性為19s/50g?43s/50g。
【文檔編號(hào)】C23C4/06GK104451512SQ201410817456
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】王林, 朱琦, 王娜, 羅建海 申請(qǐng)人:金堆城鉬業(yè)股份有限公司