等离子喷涂用硼化锆粉体的优化及控制研究

摘要：

由于其独特的化学键,ZrB2具有高硬度、 高熔点、 高强度、 高导电率和热导率等特性,被广泛应用于航空航天、核工业及超高速飞行器中的热防护领域,其中ZrB2的热喷涂技术一直是其应用的关键.在热喷涂技术中,等离子喷涂在全世界热喷涂市场中占有量最大,其高性能涂层的制备技术一直是研究的热点,而实现该技术的关键在于需要依靠具有合适粒径、高球形度、高流动性的粉体.通常原始ZrB2粉末平均粒径较小,不具备良好的球形度和流动性,需要二次造粒以制得适合等离子喷涂使用的粉体.其中,喷雾造粒法是一种成熟的热喷涂粉末制备技术,适用于制备等离子喷涂用的ZrB2粉体.本文针对等离子喷涂用ZrB2粉末的制备,引入了新的材料组分,系统研究了粘结剂的种类、粘结剂含量、喷头转速三个参数对粒径、形貌、真实密度和流动性的影响.研究结果表明,将质量分数为40％～50％ZrB2微粉、45％～50％去离子水、4％～6％的聚乙烯亚胺(PEI)、8‰的柠檬酸铵加入罐磨机中球磨,之后将混合均匀的浆料送入喷雾造粒机中,将进风温度设置为270℃、出风温度调整为95℃、喷头速率调至20～50 r/min、蠕动泵进料速率设为(25±5)r/min,通过烘干和过筛后得到粒径为40～80μm、球形度高、流动性好的ZrB2粉体.通过该方法制得的粉体可直接用于等离子喷涂,适合大批量生产,对高性能ZrB2基涂层的制备具有重大研究价值.

关键词：喷雾造粒、等离子喷涂、硼化锆、聚乙烯亚胺、粒径

所属期刊栏目：41

分类号：TF123(冶金技术)

在线出版日期：2022-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1014-1023