-WC-Mo納米材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種Co3O4-WC-Mo納米材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱噴涂是一種表面強化技術(shù)，是表面工程技術(shù)的重要組成部分，一直是我國重點 推廣的新技術(shù)項目。它是指一系列過程，在這些過程中，細(xì)微而分散的金屬或非金屬的納米 材料，以一種熔化或半熔化狀態(tài)，沉積到一種經(jīng)過制備的基體表面，形成某種噴涂沉積層。
[0003] 熱噴涂技術(shù)具有以下優(yōu)點：①表面工程和多種復(fù)合材料的結(jié)合在材料設(shè)計中具有 明顯的優(yōu)勢；②可方便地調(diào)整材料的化學(xué)成分；③能夠動態(tài)形成具有特殊結(jié)構(gòu)性能的復(fù)合 材料；④多種材料和多種技術(shù)的復(fù)合可獲得優(yōu)異的性能。因此熱噴涂材料的研宄是21世紀(jì) 熱噴涂發(fā)展的決定性因素，也是熱噴涂技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動。
[0004] 然而，隨著人們對工程機械設(shè)備性能要求的不斷提高，熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用受限于 熱噴涂材料和工藝設(shè)備的發(fā)展。在熱噴涂材料方面，許多噴涂材料結(jié)合強度差、氣孔率高、 耐磨性差，不能滿足人們對工程機械設(shè)備性能的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決傳統(tǒng)涂層硬度較低等問題，本發(fā)明提供一種Co3O4-WC-Mo納米材料及其 制備方法。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0007] Co3O4-WC-Mo納米材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co3O 4占45-65份、WC占 20-25份、Mo占10-35份、Cr占1份、微量元素占0. 15-0. 66份。
[0008] 所述微量元素為C、Si、Mn、Fe。
[0009] 所述Cr作為添加劑加入，能提高材料硬度。
[0010] Co3O4-WC-Mo納米材料是一種陶瓷合金納米晶材料，其中含有鈷元素，鈷材料熔點 較高、硬度大，具有鐵磁性的，抗拉強度、機械加工性能、熱力學(xué)性質(zhì)以及電化學(xué)行為方面性 能較為優(yōu)越。由此，加入鈷元素能在很大程度上改善基體的韌性及高溫硬度，提高材料的強 度和耐磨性能。
[0011] 鎢元素材料的添加主要是增加材料的高溫硬度，增強其耐高溫的性能，。
[0012] 鉬元素主要是增加材料韌性，加強涂層結(jié)合強度。
[0013] Co3O4-WC-Mo納米材料的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)采用氣霧化法制得Co3O4-WC-Mo的納米球，然后加入Cr ;
[0015] (2)將步驟（1)中制得的納米球采用活性劑保護法混合C、Si、Mn、Fe制得納米粉 末。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制成的納米材料微觀組織結(jié)構(gòu)呈圓潤球狀，分布均 勻、顆粒完整，具有較好的組織結(jié)構(gòu)和較好的宏觀性能。
[0017] 經(jīng)過不同配比實驗，本發(fā)明制成的涂層硬度可達到HRC72,抗磨損性能優(yōu)越，適用 于耐高溫的工件表面改質(zhì)噴涂，具有一定的鐵磁性和絕緣性能，可用在一些特殊的合金材 料上。本發(fā)明制成的涂層的結(jié)合強度、抓附力較高，噴涂厚度可達3毫米，致密度良好。
[0018] 本發(fā)明所得納米材料優(yōu)于傳統(tǒng)涂層材料，硬度高、耐磨性好與傳統(tǒng)合金材料相比 有著較大的進步。這表明制備的Co 3O4-WC-Mo涂層具有優(yōu)異的抗磨耐磨損性能，可廣泛應(yīng)用 于工業(yè)生產(chǎn)和航空航天領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0019] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0020] 圖1是本發(fā)明在掃描電子顯微鏡下的組織結(jié)構(gòu)及晶體形貌。
【具體實施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對本發(fā)明進一步闡 述。
[0022] 實施例一
[0023] Co3O4-WC-Mo納米材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co3O 4占45份、WC占25份、 Mo占10份、Cr占1份、微量元素占0. 15份；
[0024] 所述微量元素為C、Si、Mn、Fe。
[0025] Co3O4-WC-Mo納米材料的制備方法，包括以下步驟：
[0026] (1)采用氣霧化法制得Co3O4-WC-Mo的納米球，然后加入Cr ;
[0027] (2)將步驟⑴中制得的納米球采用活性劑保護法混合C、Si、Mn、Fe制得納米粉 末。
[0028] 實施例二
[0029] Co3O4-WC-Mo納米材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co3O 4占65份、WC占20份、 Mo占35份、Cr占1份、微量元素占0. 34份；
[0030] 所述微量元素為C、Si、Mn、Fe。
[0031] Co3O4-WC-Mo納米材料的制備方法，同實施例一。
[0032] 實施例三
[0033] Co3O4-WC-Mo納米材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co3O 4占57份、WC占23份、 Mo占25份、Cr占1份、微量元素占0. 46份；
[0034] 所述微量元素為C、Si、Mn、Fe。
[0035] -種Co3O4-WC-Mo納米材料的制備方法，同實施例一。
[0036] 實施例四
[0037] Co3O4-WC-Mo納米材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co3O 4占50份、WC占24份、 Mo占13份、Cr占1份、微量元素占0. 66份；
[0038] 所述微量元素為C、Si、Mn、Fe。
[0039] Co3O4-WC-Mo納米材料的制備方法，同實施例一。
[0040] 采用等離子噴涂技術(shù)在以20C〇鋼為基體的棍類工件上制得Co3O4-WC-Mo納米涂 層，帶有所述涂層的基體與無所述涂層的基體的結(jié)合強度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒磨 損性能對比實驗結(jié)果見表1 :
[0041] 表1 Co3O4-WC-Mo納米涂層與20C〇鋼基體的性能對比實驗結(jié)果：
[0044] 采用等離子噴涂技術(shù)在以20C〇鋼為基體的棍類工件上制得Co3O4-WC-Mo涂層，帶 有所述涂層的基體與無所述涂層的基體的磨損量對比實驗結(jié)果見表2 :
[0045] 表2 Co3O4-WC-Mo納米涂層與20C〇鋼基體的磨損量對比實驗結(jié)果：
[0046]
[0047] 由表1和表2可見，Co3O4-WC-Mo納米材料制成的涂層綜合性能優(yōu)異，耐磨性好。
[0048] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和 改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效 物界定。
【主權(quán)項】
1. Co3O4-WC-Mo納米材料，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co 3O4占45-65 份、WC占20-25份、Mo占10-35份、Cr占1份、微量元素占0. 15-0. 66份； 所述微量元素為C、Si、Mn、Fe。 2. Co3O4-WC-Mo納米材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 先米用氣霧化法制得Co3O4-WC-Mo的納米球，然后加入Cr ; (2) 將步驟⑴中制得的納米球采用活性劑保護法混合C、Si、Mn、Fe制得納米粉末。
【專利摘要】本發(fā)明涉及Co3O4-WC-Mo納米材料及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co3O4占45-65份、WC占20-25份、Mo占10-35份、Cr占1份、微量元素占0.15-0.66份；微量元素為C、Si、Mn、Fe；其制備方法包括以下步驟：(1)先采用氣霧化法制得Co3O4-WC-Mo的納米球，然后加入Cr；(2)將步驟(1)中制得的納米球采用活性劑保護法混合C、Si、Mn、Fe制得納米粉末。本發(fā)明的有益效果是：經(jīng)過不同配比實驗，本發(fā)明制成的涂層硬度達到HRC72，抗磨損性能優(yōu)越，適用于耐高溫的工件表面改質(zhì)噴涂，具有一定的鐵磁性和絕緣性能，可用在一些特殊的合金材料上。
【IPC分類】C23C4/06, B22F1/00, C22C29/00
【公開號】CN104946952
【申請?zhí)枴緾N201510353686
【發(fā)明人】程敬卿
【申請人】安徽再制造工程設(shè)計中心有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月24日