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申请/专利权人：苏州科技大学

摘要：本发明公开一种纳米TiC‑Al2O3复合涂层及其制备方法，属于高能束表面处理及表面防护领域。所述方法以微米级石墨或炭黑粉、钛粉、TiO2粉及金属Al粉为原料，通过如下步骤：对基体试样表面除油喷砂处理；将喷雾造粒的Ti‑C团聚粉和TiO2‑Al‑C团聚粉按一定比例机械混合，得到喷涂复合粉；采用等离子喷涂技术在已喷砂基体表面预喷60～100μm的NiAl粘结层；将喷涂复合粉送入高温等离子焰流Ti、C间自蔓延反应，TiO2、Al及C间铝热反应及碳热还原反应，原位合成TiC及Al2O3产物且快速凝固结晶后得到结合良好、晶粒细小亚微米甚至纳米级、致密性高，厚度为300～450μm的纳米TiC‑Al2O3复合涂层。通过调节复合粉中Ti‑C团聚粉和TiO2‑Al‑C团聚粉比例，尤其是团聚粉中TiC及TiO2AlC的比例，可基本实现喷涂过程反应产物的可控制备，实现复合涂层组织的调控，获得不同性能的复合涂层，扩宽TiC、Al2O3及其复合材料或涂层的应用范围。

主权项：1.一种纳米TiC-Al2O3复合涂层及其制备方法，其特征为包括以下步骤：步骤1、采用喷砂法对试样基体进行表面净化及粗糙化处理，所述基体材料为金属或非金属材料，所用砂粒为刚玉砂或碳化硅砂；步骤2、以Ti粉和石墨或炭黑为原料，通过喷雾造粒制备38～74μm的Ti-C团聚粉，同理采用喷雾造粒制备40～74μm的TiO2-Al-C团聚粉，其中Ti粉粒度为10～48μm石墨或炭黑粒度为1～5μm，Al粉粒度为5～10μm，TiO2粒度为10～30μm；步骤3、通过机械搅拌将喷雾造粒Ti-C团聚粉及TiO2-Al-C团聚粉混合作为喷涂复合粉，其中TiO2-Al-C粉质量为Ti-C团聚粉质量的0～30％；步骤4、采用等离子喷涂技术在喷砂基体表面预喷厚度为60～100μm的NiAl粘结层；步骤5、采用送粉装置将上述机械混合复合粉送入高温等离子焰流，基于高温焰流引燃Ti、C间自蔓延反应，TiO2、Al及C间铝热反应及碳热还原反应，原位合成TiC及Al2O3产物并快速沉积到NiAl粘结层表面，凝固结晶后得到厚度为300～450μm的纳米TiC-Al2O3复合涂层；其中喷涂参数设置为：工作电流400～600A，电弧电压50～75V，氩气流量20～50Lmin，氢气流量5～15Lmin，送粉速率2～5Lmin，喷涂距离为80～120mm，氩气作为等离子气体和送粉气体，氢气作为燃烧气体。

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