CN120205827A 高熵合金粉末的制備方法及所得粉末、涂層的制備方法_第1頁
CN120205827A 高熵合金粉末的制備方法及所得粉末、涂層的制備方法_第2頁
CN120205827A 高熵合金粉末的制備方法及所得粉末、涂層的制備方法_第3頁
CN120205827A 高熵合金粉末的制備方法及所得粉末、涂層的制備方法_第4頁
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文檔簡介

(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局(22)申請日2025.05.27B22F9/22(2006.01)B22F9/02(2006.01)B82YB82Y30/00(2011.01)40/00(2011.01)30/00(2006.01)本發(fā)明涉及一種高熵合金粉末的制備方法金技術(shù)領(lǐng)域,包括:將金屬前驅(qū)體粉末、粘合劑和發(fā)明提供的制備方法,通過采用特定的制備過等離子噴涂的原材料時,能夠得到性能優(yōu)異的FeCoNiMnAl田(計數(shù))行射強度20衍射角(度數(shù))2將所述漿料進行噴霧造粒,得到前驅(qū)體粉末;所述金屬前驅(qū)體粉末通過共沉淀和煅燒得到;所述煅燒包括:在空氣氣氛下以450-550℃煅燒≥2h;所述漿料的固含量為25-30%;所述還原燒結(jié)的保溫溫度為1100-1200℃。2.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述金屬前驅(qū)體粉末中Fe、Co、Ni、Mn和A1的原子比為1:1:1:1:0.5,比表面積>50m2/g;所述共沉淀包括:將金屬鹽溶液與銨鹽溶液混合在pH值為8.5-9下進行共沉淀反應(yīng);所述共沉淀反應(yīng)的溫度為60-80℃;所述共沉淀反應(yīng)中輔以攪拌速度為400-500r/min的攪拌;所述共沉淀反應(yīng)的老化時間為≥2h。3.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述漿料中粘合劑的質(zhì)量百分含量為1-所述漿料中分散劑的質(zhì)量百分含量為0.5-1%;所述漿料的粘度為200-300mPa·s;所述噴霧造粒中霧化器轉(zhuǎn)速為18000-20000r/min;所述噴霧造粒的進料速率為20-30mL/min;所述噴霧造粒的進料口溫度為220-250℃;所述噴霧造粒的出料口溫度為90-100℃。所述還原燒結(jié)中形成燒結(jié)氣氛的氣體流量為4-6L/min;所述還原燒結(jié)的升溫過程為:<600℃時,升溫速率為4-6℃/min,≥600℃時,升溫速率所述還原燒結(jié)的保溫時間為≥3h;所述還原燒結(jié)后經(jīng)隨爐冷卻得到FeCoNiMnAl高熵合金粉末。5.一種FeCoNiMnA1高熵合金粉末,其特征在于,所述FeCoNiMnA1高熵合金粉末采用如權(quán)利要求1-4任一項所述的制備方法得到,所述FeCoNiMnAl高熵合金粉末的霍爾流速為22-26s/50g,氧質(zhì)量百分含量為≤0.3%,球形度>90%。采用如權(quán)利要求5所述的FeCoNiMnAl高熵合金粉末作為原料進行等離子噴涂,之后進行熱處理得到FeCoNiMnAl高熵合金涂層;所述等離子噴涂中輔以動態(tài)降低磁場;所述動態(tài)降低磁場包括:依次降低的第一磁場、第二磁場和第三磁場;所述第一磁場的維持時間為等離子噴涂時間的20-22%;所述第二磁場的維持時間為等離子噴涂時間的60-62%。7.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述等離子噴涂中所用基材的表面粗糙3所述等離子噴涂中所用FeCoNiMnA1高熵合金粉末的D50粒度為15-45μm,球形度>90%。8.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述等離子噴涂的功率為35-50kW;所述等離子噴涂的主氣流量為40-50SLPM;所述等離子噴涂的輔氣流量為10-15SLPM;所述等離子噴涂的掃描速度為120-180m/min;所述等離子噴涂的送粉速率為20-40g/min;所述等離子噴涂中噴槍口和基材表面的距離為100-150mm;所述等離子噴涂中基材表面的溫度為50-150℃。9.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述第一磁場的磁場強度為1-1.2T;所述第二磁場的磁場強度為0.8-1T;所述第三磁場的磁場強度為0.5-0.8T;所述動態(tài)降低磁場中磁場的分布均勻性≤3%。10.如權(quán)利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述熱處理中輔以0.3-0.5T的磁場;所述熱處理的保溫溫度為400-600℃;所述熱處理的保溫時間為≥1h。4高熵合金粉末的制備方法及所得粉末、涂層的制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及高熵合金技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種高熵合金粉末的制備方法及所得粉背景技術(shù)[0002]高熵合金通常由五種或更多元素組成,具有的高混合熵效應(yīng)有助于形成簡單固溶體或非晶結(jié)構(gòu),不同于傳統(tǒng)的金屬間化合物或復(fù)雜相結(jié)構(gòu),高熵合金具有較低的自由能和較高的相穩(wěn)定性。高熵合金中特殊的成分設(shè)計和相結(jié)構(gòu)賦予了高熵合金高強度、高耐磨優(yōu)異的力學(xué)性能及其他特殊性能。[0003]FeCoNiMnAl作為高熵合金的一種,具有優(yōu)異的機械性能和耐腐蝕性和較高的電磁波吸收效率,F(xiàn)eCoNiMnAl高熵合金因為固溶強化具有多主元固溶體的晶格畸變效應(yīng),晶界強化效應(yīng)和高熵效應(yīng)降低元素擴散速率,使其具有更高的硬度和耐磨性。此外,多主元設(shè)計可以帶來更好的熱穩(wěn)定性和抗高溫氧化性,因為多種元素共同作用,減少了元素擴散,形成致密的氧化層,在耐腐蝕性方面,高熵合金由于成分復(fù)雜,可以使在某些腐蝕環(huán)境中表現(xiàn)更[0004]CN119681271A,CN117363922A分別公開了一種FeCoNiMnA1高熵合金粉體制備方法,但并未給出該粉體進一步的下游加工工藝也并未提及是否適用于熱噴涂工藝,因此急需一種合適且先進的加工工藝完成對FeCoNiMnA1高熵合金粉體應(yīng)用進行拓展,以保證其優(yōu)異的性能得以實現(xiàn)。[0005]大氣等離子噴涂是以電弧放電產(chǎn)生的等離子體為熱源將涂層粉末加熱至熔融或半熔融狀態(tài),再通過高速氣流使之霧化,并被高速噴射和沉積到基底表面的一種制備技術(shù)。與其他噴涂技術(shù)相比,大氣等離子噴涂制備速度更快、沉積效率更高,操作程序簡單,成本相對較低,但是常規(guī)的大氣等離子噴涂技術(shù)因為噴涂過程中氧化或粉末顆粒過熔、元素?zé)龘p、粉末成分在等離子焰流中分布不均勻,沉積效率低等問題仍有需要改進之處。在高溫、高磨損、強腐蝕的極端工況下(如航空發(fā)動機葉片、燃件等)仍存在所得涂層性能較差的缺陷。發(fā)明內(nèi)容[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種高熵合金粉末的制備方法及所得粉末、涂層的制備方法,以解決FeCoNiMnA1高熵合金作為涂層使用時仍存在力學(xué)性能、耐腐蝕性能和與基材結(jié)合性能較差的缺陷。第一方面,本發(fā)明提供了一種FeCoNiMnAl高熵合金粉末的制備方法,所述制備方法包括:將金屬前驅(qū)體粉末、粘合劑和分散劑進行混合將所述漿料進行噴霧造粒,得到前驅(qū)體粉末;5將所述前驅(qū)體粉末進行還原燒結(jié),得到FeCoNiMnA1高熵合金粉末。[0008]本發(fā)明提供的制備方法,通過采用特定的制備過程,使得制備所得FeCoNiMnA1高熵合金粉末作為等離子噴涂的原材料時,能夠得到性能優(yōu)異的FeCoNiMnAl高熵合金涂層,有利于實現(xiàn)較高力學(xué)性能、耐腐蝕性、吸波特性的涂層的制備。[0009]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述金屬前驅(qū)體粉末中Fe、Co、Ni、Mn和Al的原子比為1:1:1:1:0.5,比表面積>50m2/g。[0010]優(yōu)選地,所述金屬前驅(qū)體粉末通過共沉淀和煅燒得到。[0011]優(yōu)選地,所述共沉淀包括:將金屬鹽溶液與銨鹽溶液混合在pH值為8.5-9下進行共沉淀反應(yīng)。[0012]優(yōu)選地,所述共沉淀反應(yīng)的溫度為60-80℃。[0013]優(yōu)選地,所述共沉淀反應(yīng)中輔以攪拌速度為400-500r/min的攪拌。[0014]優(yōu)選地,所述共沉淀反應(yīng)的老化時間為≥2h。[0015]優(yōu)選地,所述煅燒包括:在空氣氣氛下以450-550℃煅燒≥2h。[0016]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述漿料中粘合劑的質(zhì)量百分含量為1-2%。[0017]優(yōu)選地,所述漿料中分散劑的質(zhì)量百分含量為0.5-1%。[0018]優(yōu)選地,所述漿料的粘度為200-300mPa·s。[0019]優(yōu)選地,所述漿料的固含量為25-30%。[0020]優(yōu)選地,所述噴霧造粒中霧化器轉(zhuǎn)速為18000-20000r/min。[0021]優(yōu)選地,所述噴霧造粒的進料速率為20-30mL/min。[0022]優(yōu)選地,所述噴霧造粒的進料口溫度為220-250℃。[0023]優(yōu)選地,所述噴霧造粒的出料口溫度為90-100℃。[0024]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述還原燒結(jié)的燒結(jié)氣氛包括:氫氣。[0025]優(yōu)選地,所述還原燒結(jié)中形成燒結(jié)氣氛的氣體流量為4-6L/min。[0026]優(yōu)選地,所述還原燒結(jié)的升溫過程為:<600℃時,升溫速率為4-6℃/min,≥600℃時,升溫速率為10-12℃/min。[0027]優(yōu)選地,所述還原燒結(jié)的保溫溫度為1100-1200℃。[0028]優(yōu)選地,所述還原燒結(jié)的保溫時間為≥3h。[0029]優(yōu)選地,所述還原燒結(jié)后經(jīng)隨爐冷卻得到FeCoNiMnA1高熵合金粉末。[0030]第二方面,本發(fā)明提供了一種FeCoNiMnAl高熵合金粉末,所述FeCoNiMnA1高熵合金粉末采用如第一方面所述的制備方法得到,所述FeCoNiMnAl高熵合金粉末的霍爾流速為22-26s/50g,氧質(zhì)量百分含量為≤0.3%,球形度>90%。[0031]第三方面,本發(fā)明提供了一種FeCoNiMnA1高熵合金涂層的制備方法,所述制備方法包括:采用如第二方面所述的FeCoNiMnA1高熵合金粉末作為原料進行等離子噴涂,之后進行熱處理得到FeCoNiMnAl高熵合金涂層;所述等離子噴涂中輔以動態(tài)降低磁場;所述動態(tài)降低磁場包括:依次降低的第一磁場、第二磁場和第三磁場;所述第一磁場的維持時間為等離子噴涂時間的20-22%;所述第二磁場的維持時間為等離子噴涂時間的60-62%。6[0032]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述等離子噴涂中所用基材的表面粗糙度Ra為5-7μ[0033]優(yōu)選地,所述等離子噴涂中所用FeCoNiMnA1高熵合金粉末的D50粒度為15-45μm,球形度>90%。[0034]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述等離子噴涂的功率為35-50kW。[0035]優(yōu)選地,所述等離子噴涂的主氣流量為40-50SLPM。[0036]優(yōu)選地,所述等離子噴涂的輔氣流量為10-15SLPM。[0037]優(yōu)選地,所述等離子噴涂的掃描速度為120-180m/min。[0038]優(yōu)選地,所述等離子噴涂的送粉速率為20-40g/min。[0039]優(yōu)選地,所述等離子噴涂中噴槍口和基材表面的距離為100-150mm。[0040]優(yōu)選地,所述等離子噴涂中基材表面的溫度為50-150℃。[0041]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述第一磁場的磁場強度為1-1.2T。[0042]優(yōu)選地,所述第二磁場的磁場強度為0.8-1T。[0043]優(yōu)選地,所述第三磁場的磁場強度為0.5-0.8T。[0044]優(yōu)選地,所述動態(tài)降低磁場中磁場的分布均勻性≤3%。[0045]作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案,所述熱處理中輔以0.3-0.5T的磁場。[0046]優(yōu)選地,所述熱處理的保溫溫度為400-600℃。[0047]優(yōu)選地,所述熱處理的保溫時間為≥1h。[0048]與現(xiàn)有技術(shù)方案相比,本發(fā)明具有以下有益效果:(1)本發(fā)明在大氣等離子噴涂FeCoNiMnAl涂層的過程中,通過引入了漸變磁場,對等離子體加速和聚集作用使得磁性金屬粒子的噴涂速度變化,可提高磁性金屬粒子在具有磁場等離子焰流中的均勻性分布,磁場對等離子體的聚集約束作用,減小了噴涂材料顆粒的非均勻性和飛散現(xiàn)象,有助于提高涂層的質(zhì)量;該工藝的核心在于利用磁場影響等離子體中帶電粒子的運動軌跡與分布,使得鐵磁性顆粒(如Fe,Co帶電粒子)在恒定磁場可均勻的沉積到涂層中,在漸變磁場中鐵磁性顆粒漸變的沉積在涂層中;(2)在0.5-1.2T磁場中,鐵磁性顆粒(如Fe,Co帶電粒子)受磁矩定向作用,形成沿磁場方向的特殊的晶體結(jié)構(gòu),F(xiàn)eCoNiMnAl高熵合金涂層憑借其多主元協(xié)同效應(yīng)和可調(diào)控的電磁特性,磁場對磁性例子進行優(yōu)化晶粒取向,增強磁各向異性,在微波吸收領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著潛力,尤其在高頻段(X/Ku波段)和高溫環(huán)境下具有獨特優(yōu)勢,進一步地,磁場輔助等離子噴涂工藝,通過施加橫向磁場以改變帶電粒子軌跡,提高沉積效率到80-85%,特殊的結(jié)構(gòu)取向可使涂層硬度提升20%-30%;(3)本發(fā)明中的高熵合金涂層在噴涂沉積冷卻的過程中有納米析出相:原位生成的B2/L12有序相(尺寸<50nm),相較于同類元素的傳統(tǒng)涂層,大大提高涂層的斷裂韌性,同時涂層在CO?氣體沉積冷卻快速形成部分非晶組織。在服役過程中,涂層具備動態(tài)再結(jié)晶抑制效果:高熵效應(yīng)降低元素擴散速率(擴散系數(shù)降低2個數(shù)量級),高熵合金可實現(xiàn)抑制基體元素(尤其如Ti,)的向上擴散的功效,大大提高涂層高溫環(huán)境下服役壽命。在耐腐蝕性方面,涂層具有元素協(xié)同效應(yīng):Fe/Co/Ni延緩C1-滲透可以提升臨界點蝕電位,有效降低了涂層的腐蝕速率。7附圖說明[0051]下面對本發(fā)明進一步詳細說明。但下述的實例僅僅是本發(fā)明的簡易例子,并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護范圍,本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。具體實施方式[0052]為更好地說明本發(fā)明,便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案,本發(fā)明的典型但非限制性的實施例如下:目前進行大氣等離子噴涂制備FeCoNiMnAl高熵合金涂層時,由于所用FeCoNiMnAl高熵合金粉末與等離子噴涂的匹配性較差,導(dǎo)致等離子噴涂所得涂層性能不佳,如力學(xué)性能,耐腐蝕性能和結(jié)合性能較差,無法應(yīng)用于較為嚴(yán)苛的工況,基于此,本發(fā)明提出來一種FeCoNiMnA1高熵合金粉末的制備方法,以保證所得粉末與等離子噴涂具有良好的匹配性,從而保證所得FeCoNiMnA1高熵合金涂層的性能,具體如下:本實施例提供了一種FeCoNiMnAl高熵合金粉末的制備方法,所述制備方法包括:將金屬前驅(qū)體粉末、粘合劑和分散劑進行混合將所述漿料進行噴霧造粒,得到前驅(qū)體粉末;[0053]其中,所述金屬鹽前驅(qū)液中Fe、Co、Ni、M[0054]其中,所述金屬前驅(qū)體粉末通過共沉淀[0055]其中,所述共沉淀包括:將金屬鹽溶液與銨鹽溶液混合在pH值為8.5-9下進行共沉列舉的數(shù)值也符合要求。液。[0057]其中,金屬鹽溶液的總質(zhì)量濃度為4-5mol/L,銨鹽溶液的質(zhì)量濃度為1-2mol/L,混合時金屬鹽溶液和銨鹽溶液的質(zhì)量比為1:(6-8)。[0058]其中,金屬鹽溶液的總質(zhì)量濃度為4-5mol/L,例如可以是4mol/L、4.1mol/L、5mol/L等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0059]其中,銨鹽溶液的質(zhì)量濃度為1-2mol/L,例如可以是1mol/L、1.1mol/L、1.2mol/L、限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0060]其中,混合時金屬鹽溶液和銨鹽溶液的質(zhì)量比為1:(6-8),例如可以是1:6、1:6.2、范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0061]其中,所述共沉淀反應(yīng)的溫度為60-80℃,例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃或808℃等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0062]其中,所述共沉淀反應(yīng)中輔以攪拌速度為400-500r/min的攪拌,例如可以是400r/圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求?;?h等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0064]其中,所述煅燒包括:在空氣氣氛下以450-550℃煅燒≥2h,煅燒溫度為450℃、460數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0065]其中,所述漿料中粘合劑的質(zhì)量百分含量為1-2%,例如可以是1%、1.1%、1.2%、舉的數(shù)值也符合要求。[0066]其中,所述漿料中分散劑的質(zhì)量百分含量為0.5-1%,例如可以是0.5%、0.55%、它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0067]本發(fā)明中,噴霧造粒中所用分散劑采用本領(lǐng)域常用分散劑即可,如聚丙烯酸銨(聚合度為20-50)等。[0068]本發(fā)明中,噴霧造粒中所用粘合劑采用本領(lǐng)域常用粘合劑即可,如聚乙烯醇(聚合度為500-2000)等。[0069]其中,所述漿料的粘度為200-300mPa·s,例如可以是200mPa·s、210mPa·s、[0070]其中,所述漿料的固含量為25-30%,例如可以是25%、25.5%、26%、26.5%、27%、值也符合要求。[0071]其中,所述噴霧造粒中霧化器轉(zhuǎn)速為18000-20000r/min,例如可以是18000r/min、18500r/min、19000r/min、19500r/其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0072]其中,所述噴霧造粒的進料速率為20-30mL/min,例如可以是20mL/min、22mL/min、24mL/min、26mL/min、28mL/min或30mL/min等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0073]其中,所述噴霧造粒的進料口溫度為220-250℃,例如可以是220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃或250℃等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0074]其中,所述噴霧造粒的出料口溫度為90-100℃,例如可以是90℃、92℃、94℃、96℃、98℃或100℃等,但不限于所列舉[0076]其中,所述還原燒結(jié)中形成燒結(jié)氣氛的氣體流量為4-6L/min,例如可以是4L/min、94.5L/min、5L/min、5.5L/min或6L/min等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0077]其中,所述還原燒結(jié)的升溫過程為:<600℃時,升溫速率為4-6℃/min,≥600℃時,升溫速率為10-12℃/min,<600℃的升溫速率例如可以是4℃/min、4.5℃/min、5℃/min、11.5℃/min或12℃/min等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0078]其中,所述還原燒結(jié)的保溫溫度為1100-1200℃,例如可以是1100℃、1120℃、1140℃、1160℃、1180℃或1200℃等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0079]其中,所述還原燒結(jié)的保溫時間為≥3h,例如可以是3h、3.5h、4h、4.5h或5h等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0080]其中,所述還原燒結(jié)后經(jīng)隨爐冷卻得到FeCoNiMnA1高熵合金粉末。[0081]進一步地,本實施例提供了一種FeCoNiMnAl高熵合金粉末,采用如前所述的制備方法得到,所述FeCoNiMnA1高熵合金粉末的霍爾流速為22-26s/50g,氧質(zhì)量百分含量為≤0.3%,球形度>90%。[0082]進一步地,雖然前述經(jīng)過前述優(yōu)化所得涂層性能已較為優(yōu)異,然而仍存在一定的缺陷,基于此,本發(fā)明通過對涂層的制備過程進行進一步地優(yōu)化,進一步地提升了所得涂層本實施例提供了一種FeCoNiMnAl高熵合金涂層的制備方法,所述制備方法包括:采用如前所述的FeCoNiMnAl高熵合金粉末作為原料進行等離子噴涂,之后進行熱所述等離子噴涂中輔以動態(tài)降低磁場;所述動態(tài)降低磁場包括:依次降低的第一磁場、第二磁場和第三磁場。[0083]其中,所述第一磁場的維持時間為等離子噴涂時間的20-22%,例如可以是20%、20.5%、21%、21.5%或22%等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要[0084]其中,所述第二磁場的維持時間為等離子噴涂時間的60-62%,例如可以是60%、60.5%、61%、61.5%或62%等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要[0085]其中,除去第一磁場的維持時間,第二磁場的維持時間后剩余的時間即為維持第三磁場。[0087]本發(fā)明中,等離子噴涂所用基材可選擇為航空發(fā)動機葉片,燃氣輪機部件,高溫模具,海洋平臺結(jié)構(gòu)件等工件,具體材質(zhì)如鎳基高溫合金或鈦合金等,具體噴涂的時間依據(jù)時間所需涂層的厚度進行合理選擇即可。[0088]所述等離子噴涂中所用FeCoNiMnA1高熵合金粉末的D50粒度為15-45μm,球形度>值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0089]其中,所述等離子噴涂的功率為35-50kW,例如可以是35kW、36kW、38kW、40kW、合要求。46SLPM、48SLPM或50SLPM等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要13SLPM、14SLPM或15SLPM等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要[0092]本發(fā)明,等離子噴涂中所用主氣和輔氣具體依據(jù)本領(lǐng)域常規(guī)要求進行選擇設(shè)計即[0093]所述等離子噴涂的掃描速度為120-180m/min,例如可以是120m/min、130m/min、其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0094]所述等離子噴涂的送粉速率為20-40g/min,例如可以是20g/min、25g/min、30g/min、35g/min或40g/min等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要[0095]所述等離子噴涂中噴槍口和基材表面的距離為100-150mm,例如可以是100mm、110mm、120mm、130mm、140mm或150mm等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其值也符合要求。[0096]所述等離子噴涂中基材表面的溫度為50-150℃,例如可以是50℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃或150℃等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)[0097]其中,所述第一磁場的磁場強度為1-1.2T,例如可以是1T、1.05T、1.1T、1.15T或1.2T等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0098]所述第二磁場的磁場強度為0.8-1T,例如可以是0.8T、0.85T、0.9T、0.95T或1T等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0099]所述第三磁場的磁場強度為0.5-0.8T,例如可以是0.5T、0.55T、0.6T、0.65T、0.7T、0.75T或0.8T等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0100]所述動態(tài)降低磁場中磁場的分布均勻性≤3%,例如可以是3%、2.5%、2%、0.5%或0.1%等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0101]本發(fā)明中,磁場的分布均勻性,是指在一定容積內(nèi)磁場在噴涂范圍內(nèi)磁感應(yīng)強度波動≤3%。0.5T等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0103]所述熱處理的保溫溫度為400-600℃,例如可以是400℃、450℃、500℃、550℃或600℃等,但不限于所列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0104]所述熱處理的保溫時間為≥1h,例如可以是1h、111列舉的數(shù)值,該范圍內(nèi)其它未列舉的數(shù)值也符合要求。[0105]進一步地,為了闡明本發(fā)明提供FeCoNiMnA1高熵合金粉末進行涂層制備時所能達到的效果,采用如下示例方案進行示例性說明本實施例提供一種FeCoNiMnAl高熵合金粉末的制備方法及利用過程,具體如下:將金屬前驅(qū)體粉末、粘合劑和分散劑進行混合,得到漿料;將所得漿料進行噴霧造粒,得到前驅(qū)體粉末;將所得前驅(qū)體粉末進行還原燒結(jié),得到FeCoNiMnAl高熵合金粉末;所述金屬前驅(qū)體粉末通過共沉淀和煅燒得到;共沉淀包括:按照質(zhì)量比為1:7將總摩爾濃度為4.5mol/L的金屬鹽溶液(將元素Fe、Co、Ni、Mn和Al按照原子比采用可溶性硫酸鹽在水中進行混合得到)與摩爾濃度為1.5mol/L銨鹽溶液(碳酸銨)混合,之后在pH值為8.8下進行共沉淀反應(yīng),共沉淀反應(yīng)的溫度為70℃,輔以攪拌速度為450r/min的攪拌,老化2h;煅燒包括:在空氣氣氛下以500℃煅燒2h;所得比為1:1:1:1:0.5,比表面積為60m2/g;所述漿料中粘合劑(聚乙烯醇,聚合度為1250)的質(zhì)量百分含量為1.5%,分散劑(聚丙烯酸銨,聚合度為35)的質(zhì)量百分含量為0.8%,漿料的粘度為250mPa·s,漿料的固含量為所述噴霧造粒中霧化器轉(zhuǎn)速為19000r/min,進料速率為25mL/min,進料口溫度為235℃,出料口溫度為95℃;所述還原燒結(jié)的燒結(jié)氣氛包括:氫氣,形成燒結(jié)氣氛的氣體流量為5L/min,升溫過程為:<600℃時,升溫速率為5℃/min,≥600℃時,升溫速率為11℃/min,保溫溫度為1150℃,保溫時間為3h,還原燒結(jié)后經(jīng)隨爐冷卻得到FeCoNiMnAl高熵合金粉末。采用FeCoNiMnAl高熵合金粉末作為原料進行等離子噴涂,之后進行熱處理得到所述等離子噴涂中所用基材的表面粗糙度Ra為6μm,所用FeCoNiMnA1高熵合金粉末的D50粒度為30μm,球形度為95%,霍爾流速為24s/50g;所述等離子噴涂的功率為40kW,主氣(氬氣)流量為45SLPM,輔氣(氦氣)流量為12SLPM,掃描速度為150m/min,送粉速率為30g/min,噴槍口和基材表面的距離為125mm,基材表面的溫度為100℃;所述熱處理的保溫溫度為500℃,保溫時間為1h。[0108]實施例2:本實施例提供一種FeCoNiMnAl高熵合金粉末的制備方法及利用過程,具體如下:將金屬前驅(qū)體粉末、粘合劑和分散劑進行混合,得到漿料;將所得漿料進行噴霧造粒,得到前驅(qū)體粉末;將所得前驅(qū)體粉末進行還原燒結(jié),得到FeCoNiMnAl高熵合金粉末;所述金屬前驅(qū)體粉末通過共沉淀和煅燒得到;共沉淀包括:按照質(zhì)量比為1:6將總摩爾濃度為5mol/L的金屬鹽溶液(將元素Fe、Co、Ni、Mn和Al按照原子比采用可溶性硫酸鹽在水中進行混合得到)與摩爾濃度為1mol/L銨鹽溶液(碳酸銨)混合,之后在pH值為9下進行共沉淀反應(yīng),共沉淀反應(yīng)的溫度為80℃,輔以攪拌速度為500r/min的攪拌,老化2h;煅燒包括:在空氣氣氛下以550℃煅燒2h;所得金屬前驅(qū)體粉末中Fe、Co、Ni、Mn和Al的原子比為1:1:1:1:0.5,比表面積為80m2/g;所述漿料中粘合劑(聚乙烯醇,聚合度為500)的質(zhì)量百分含量為2%,分散劑(聚丙烯酸銨,聚合度為50)的質(zhì)量百分含量為1%,漿料的粘度為200mPa·s,漿料的固含量為30%;所述噴霧造粒中霧化器轉(zhuǎn)速為20000r/min,進料速率為20mL/min,進料口溫度為250℃,出料口溫度為100℃;所述還原燒結(jié)的燒結(jié)氣氛包括:氫氣,形成燒結(jié)氣氛的氣體流量為6L/min,升溫過程為:<600℃時,升溫速率為6℃/min,≥600℃時,升溫速率為10℃/min,保溫溫度為1200℃,保溫時間為3h,還原燒結(jié)后經(jīng)隨爐冷卻得到FeCoNiMnAl高熵合金粉末。[0109]進一步地,將所得粉末作為等離子噴涂的粉末原料進行涂層制備,具體如下:采用FeCoNiMnAl高熵合金粉末作為原料進行等離子噴涂,之后進行熱處理得到所述等離子噴涂中所用基材的表面粗糙度Ra為7μm,所用FeCoNiMnAl高熵合金粉末的D50粒度為45μm,球形度為96%,霍爾流速為22s/50g;所述等離子噴涂的功率為50kW,主氣(氬氣)流量為50SLPM,輔氣(氦氣)流量為10SLPM,掃描速度為180m/min,送粉速率為20g/min,噴槍口和基材表面的距離為150mm,基材表面的溫度為50-150℃;所述熱處理的保溫溫度為600℃,保溫時間為1h。[0110]實施例3:本實施例提供一種FeCoNiMnAl高熵合金粉末的制備方法及利用過程,具體如下:將金屬前驅(qū)體粉末、粘合劑和分散劑進行混合將所得漿料進行噴霧造粒,得到前驅(qū)體粉末;將所得前驅(qū)體粉末進行還原燒結(jié),得到FeCoNiMnAl高熵合金粉末;所述金屬前驅(qū)體粉末通過共沉淀和煅燒得到;共沉淀包括:按照質(zhì)量比為1:8將總摩爾濃度為4mol/L的金屬鹽溶液(將元素Fe、Co、Ni、Mn和Al按照原子比采用可溶性硫酸鹽在水中進行混合得到)與摩爾濃度為2mol/L銨鹽溶液(碳酸氫銨)混合,之后在pH值為8.5下進行共沉淀反應(yīng),共沉淀反應(yīng)的溫度為60℃,輔以攪拌速度為400r/min的攪拌,老化3h;煅燒包括:在空氣氣氛下以450℃煅燒4h;所得金屬前驅(qū)體粉末中Fe、Co、N為1:1:1:1:0.5,比表面積為70m2/g;所述漿料中粘合劑(聚乙烯醇,聚合度為2000)的質(zhì)量百分含量為1%,分散劑(聚丙烯酸銨,聚合度為20)的質(zhì)量百分含量為0.5%,漿料的粘度為300mPa·s,漿料的固含量為所述噴霧造粒中霧化器轉(zhuǎn)速為18000r/min,進料速率為30mL/min,進料口溫度為220℃,出料口溫度為90℃;所述還原燒結(jié)的燒結(jié)氣氛為氫氣,形成燒結(jié)氣氛的氣體流量為4L/min,升溫過程為:<600℃時,升溫速率為4℃/min,≥600℃時,升溫速率為12℃/min,保溫溫度為1100℃,保溫時間為4h,還原燒結(jié)后經(jīng)隨爐冷卻得到FeCoNiMnAl高熵合金粉末。[0111]進一步地,將所得粉末作為等離子噴涂的粉末原料進行涂層制備,具體如下:采用FeCoNiMnA1高熵合金粉末作為原料進行等離子噴涂,之后進行熱處理得到所述等離子噴涂中所用基材的表面粗糙度Ra為5μm,所用FeCoNiMnAl高熵合金粉所述等離子噴涂的功率為35kW,主氣(氬氣)流量為40SLPM,輔氣(氫氣)流量為材表面的溫度為50-150℃;所述熱處理的保溫溫度為400℃,保溫時間為[0112]對比例1:[0113]實施例4:[0114]實施例5:[0115]實施例6:[0116]實施例7:[0117]上述實施例和對比例進行噴涂時,基材為鎳基合金inconel718,噴涂的時間為2min,將上述實施例1-7和對比例1所得涂層進行力學(xué)性能和防腐蝕性能測試,其中涂層的4334-2020:《金屬和合金的腐蝕實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》獲得涂層耐蝕性測量結(jié)顯微硬度/HVo.3斷裂韌性/MPa·m12耐磨性,磨損率/mm3Nm實施例1實施例2實施例3對比例1實施例4實施例5實施例6實施例73.5%NaCl溶液,35℃10%H?SO?溶液,60℃海洋大氣環(huán)境(C5級)實施例1實施例2實施例3對比例1實施例5實施例6實施例7[0121]進一步地,為了闡明本發(fā)明中進行等離子噴涂時所引入的磁場所能達到的效果,采用如下示例進行說明。[0122]實施例8:與實施例1的區(qū)別僅在于所述等離子噴涂中輔以動態(tài)降低磁場;所述動態(tài)降低磁場包括:依次降低的第一磁場、第二磁場和第三磁場,第一磁場的維持時間為等離子噴涂時間的21%,第二磁場的維持時間為等離子噴涂時間的61%,余下時間即為第三磁場的維持時間,第一磁場的磁場強度為1.1T,第二磁場的磁場強度為0.9T,第三磁場的磁場強度為0.6T,磁場分布均勻性為3%。[0123]實施例9:與實施例2的區(qū)別僅在于所述等離子噴涂中輔以動態(tài)降低磁場;所述動態(tài)降低磁場包括:依次降低的第一磁場、第二磁場和第三磁場,第一磁場的維持時間為等離子噴涂時間的20%,第二磁場的維持時間為等離子噴涂時間的62%,余下時間即為第三磁場的維持時間,第一磁場的磁場強度為1T,第二磁場的磁場強度為0.8T,第三磁場的磁場強度為0.5T,磁場分布均勻性為2%。[0124]實施例10:與實施例3的區(qū)別僅在于所述等離子噴涂中輔以動態(tài)降低磁場;所述動態(tài)降低磁場包括:依次降低的第一磁場、第二磁場和第三磁場,第一磁場的維持時間為等離子噴涂時間的22%,第二磁場的維持時間為等離子噴涂時間的60%,余下時間即為第三磁場的維持時間,第一磁場的磁場強度為1.2T,第二磁場的磁場強度為1T,第三磁場的磁場強度為0.8T,磁場分布均勻性為1%。[0125]實施例11:與實施例1的區(qū)別僅在于所述熱處理中輔以0.4T的磁場。[0126]實施例12:與實施例2的區(qū)別僅在于所述熱處理中輔以0.3T的磁場。[0127]實施例13:與實施例3的區(qū)別僅在于所述熱處理中輔以0.5T的磁場。[0128]實施例14:與實施例1的區(qū)別僅在于所述等離子噴涂中輔以動態(tài)降低磁場;所述動態(tài)降低磁場包括:依次降低的第一磁場、第二磁場和第三磁場,第一磁場的維持時間為等離子噴涂時間的21%,第二磁場的維持時間為等離子噴涂時間的61%,余下時間即為第三磁場的維持時間,第一磁場的磁場強度為1.1T,第二磁場的磁場強度為0.9T,第三磁場的磁場強度為0.7T,磁場分布均勻性為

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