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1、(10)申请公布号 CN 104325148 A (43)申请公布日 2015.02.04 C N 1 0 4 3 2 5 1 4 8 A (21)申请号 201410720378.9 (22)申请日 2014.12.01 B22F 9/08(2006.01) B22F 1/00(2006.01) (71)申请人北京矿冶研究总院 地址 100160 北京市丰台区南四环西路188 号总部基地十八区23号楼 申请人北矿新材科技有限公司 (72)发明人于月光 高峰 鲍君峰 马尧 胡宇 陆在平 石长江 (74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有 限公司 11260 代理人郑立明 陈亮 (54) 发明。
2、名称 一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方 法及球形金属粉末 (57) 摘要 本发明公开了一种冷喷涂用低阻力球形金属 粉末的制备方法及球形金属粉末，首先采用惰气 雾化的方法制备出粒度在445微米之间的球形 金属粉末；将制备得到的球形金属粉末高速反复 撞击在带有相应规格表面凸起的基体上，使得所 述球形金属粉末的表面形成凹坑；将上述处理过 的球形金属粉末通过气流分级，获得表面带有凹 坑的球形金属粉末。该方法通过改善粉末表面形 貌，能有效抑制流动分离的发生，提高粉末在喷涂 过程中的飞行速率，从而提高涂层致密性。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国。
3、家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104325148 A CN 104325148 A 1/1页 2 1.一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括： 采用惰气雾化的方法制备出粒度在445微米之间的球形金属粉末； 将制备得到的球形金属粉末高速反复撞击在带有相应规格表面凸起的基体上，使得所 述球形金属粉末的表面形成凹坑； 将上述处理过的球形金属粉末通过气流分级，获得表面带有凹坑的球形金属粉末。 2.根据权利要求1所述冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法，其特征在于， 所获得的表面带有凹坑的球形金属粉末在。
4、表面均匀分布有300500个凹坑，且每个 凹坑的直径为0.22.0m、深度为0.10.6m。 3.根据权利要求1所述冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法，其特征在于，所述 相应规格表面凸起的基体具体包括： 表面突起分布状态为210 5 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.8m、直径为 1.2m； 或，表面突起分布状态为410 5 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.8m、直径为 1.2m； 或，表面突起分布状态为110 6 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.1m、直径为 0.2m。 4.根据权利要求1所述冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法，其特征在于，所述 将制备得到的球。
5、形金属粉末高速反复撞击在带有相应规格表面凸起的基体上，具体包括： 利用喷枪和高速气流将冷却充分的球形金属粉末高速反复撞击在带有相应规格表面 凸起的基体上，并循环多次。 5.一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末，其特征在于，所述球形金属粉末的球体表面带 有凹坑，所述凹坑均匀分布有300500个。 6.如权利要求5所述冷喷涂用低阻力球形金属粉末，其特征在于， 每个凹坑的直径为0.22.0m、深度为0.10.6m。 7.如权利要求5所述冷喷涂用低阻力球形金属粉末，其特征在于， 所述球形金属粉末的球体粒度在445微米之间。 权 利 要 求 书CN 104325148 A 1/3页 3 一种冷喷涂用低阻力球形。
6、金属粉末的制备方法及球形金属 粉末 技术领域 0001 本发明涉及冷喷涂技术领域，尤其涉及一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备 方法及球形金属粉末。 背景技术 0002 冷喷涂是采用低温预热的超音速气流(100600)带动固态颗粒高速飞行，在 撞击基体的同时颗粒发生绝热剪切失稳形成涂层。采用该技术进行涂层制备过程中，粉末 飞行的速率越高，涂层质量越高，性能越好。 0003 现有技术方案中，冷喷涂用球形粉末在飞行过程中，球体周围易形成层流边界，而 层流边界层较易发生流动分离现象，即流线离开球的表面，在球体迎面形成高压区，背面形 成较大的低压区，产生很大的压差阻力，这种现象会使粉末加速不充分，飞行。
7、的距离变小。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法及球形金属 粉末，该方法制备的球形金属粉末通过改善粉末表面形貌，能有效抑制流动分离的发生，提 高粉末在喷涂过程中的飞行速率，从而提高涂层致密性。 0005 一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法，所述制备方法包括： 0006 采用惰气雾化的方法制备出粒度在445微米之间的球形金属粉末； 0007 将制备得到的球形金属粉末高速反复撞击在带有相应规格表面凸起的基体上，使 得所述球形金属粉末的表面形成凹坑； 0008 将上述处理过的球形金属粉末通过气流分级，获得表面带有凹坑的球形金属粉 末。 0009 所获。
8、得的表面带有凹坑的球形金属粉末在表面均匀分布有300500个凹坑，且 每个凹坑的直径为0.22.0m、深度为0.10.6m。 0010 所述相应规格表面凸起的基体具体包括： 0011 表面突起分布状态为210 5 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.8m、直径为 1.2m；或，表面突起分布状态为410 5 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.8m、直径为 1.2m；或，表面突起分布状态为110 6 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.1m、直径为 0.2m。 0012 所述将制备得到的球形金属粉末高速反复撞击在带有相应规格表面凸起的基体 上，具体包括： 0013 利用喷枪和高。
9、速气流将冷却充分的球形金属粉末高速反复撞击在带有相应规格 表面凸起的基体上，并循环多次。 0014 一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末，所述球形金属粉末的球体表面带有凹坑，所 述凹坑均匀分布有300500个。 说 明 书CN 104325148 A 2/3页 4 0015 每个凹坑的直径为0.22.0m、深度为0.10.6m。 0016 所述球形金属粉末的球体粒度在445微米之间。 0017 由上述本发明提供的技术方案可以看出，该方法制备的球形金属粉末通过改善粉 末表面形貌，能有效抑制流动分离的发生，提高粉末在喷涂过程中的飞行速率，从而提高涂 层致密性。 附图说明 0018 为了更清楚地说明本发明。
10、实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。 0019 图1为本发明实施例所提供冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法流程示意 图； 0020 图2为本发明实施例所提供冷喷涂用低阻力球形金属粉末的结构示意图。 具体实施方式 0021 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做。
11、出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明的保护范围。 0022 在冷喷涂过程中，当球体表面有凹痕时，凹痕能促使湍流转捩发生，湍流边界层不 易发生流动分离现象，从而使球体背后的低压区变小，减少阻力，这便使粉末的飞行距离增 大，因此改善粉末表面形态，形成一定数量的凹坑，就可以有效的抑制流动分离的发生，提 高粉末在喷涂过程中的飞行速率，从而提高涂层致密性，本发明实施例所述制备方法就是 基于上述原理。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发 明实施例所提供冷喷涂用低阻力球形金属粉末的制备方法流程示意图，所述制备方法包 括： 0023 步骤11：采用惰气雾化的方法。
12、制备出粒度在445微米之间的球形金属粉末； 0024 步骤12：将制备得到的球形金属粉末高速反复撞击在带有相应规格表面凸起的 基体上，使得所述球形金属粉末的表面形成凹坑； 0025 在该步骤中，所述相应规格表面凸起的基体可以为如下参数： 0026 表面突起分布状态为210 5 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.8m、直径为 1.2m；或，表面突起分布状态为410 5 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.8m、直径为 1.2m；或，表面突起分布状态为110 6 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.1m、直径为 0.2m。 0027 上述参数的基体外，本领域技术人员能够想到的其。
13、他规格表面凸起的基体均可以 实现本发明。 0028 另外，在制备过程中，可以利用喷枪和高速气流将冷却充分的球形金属粉末高速 反复撞击在带有相应规格表面凸起的基体上，并循环多次。 说 明 书CN 104325148 A 3/3页 5 0029 步骤13：将上述处理过的球形金属粉末通过气流分级，获得表面带有凹坑的球形 金属粉末。 0030 经过上述处理后，所获得的表面带有凹坑的球形金属粉末在表面均匀分布有 300500个凹坑，且每个凹坑的直径为0.22.0m、深度为0.10.6m。 0031 基于上述制备方法，本发明实施例还提供了一种冷喷涂用低阻力球形金属粉末， 如图2所示为本发明实施例所提供冷喷。
14、涂用低阻力球形金属粉末的结构示意图，所述球形 金属粉末包括球体1和凹坑2，其中： 0032 球体1表面带有凹坑2，所述凹坑2均匀分布有300500个。 0033 具体实现中，每个凹坑2的直径为0.22.0m、深度为0.10.6m；且该球形 金属粉末的球体1的粒度在445微米之间。 0034 该球形金属粉末的具体制备方法见上述方法实施例所述。 0035 下面将结合具体实施例对上述本发明制备方法及制备的球形金属粉末做进一步 说明： 0036 实施例1、 0037 首先采用惰气雾化的方法制备出粒度在1025m之间的球形镍粉。 0038 取表面突起分布状态为210 5 个/mm 2 的平面基体，其突起。
15、高度为0.8m、直径为 1.2m。采用口径为5mm的喷枪、压力为4MPa高速气流将冷却充分的粉末反复撞击在该基 体上，循环次数为5次。 0039 再将处理过的粉末通过气流分级，获得1025m的粉末成品。 0040 实施例2、 0041 首先，采用惰气雾化的方法制备出粒度在2045m之间的球形铜粉。 0042 取表面突起分布状态为410 5 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.8m、直径为 1.2m。采用口径为5mm的喷枪、压力为2MPa高速气流将冷却充分的粉末反复撞击在硬质 合金基材上，循环次数为3次。 0043 再将处理过的粉末通过气流分级，获得2045m的粉末成品。 0044 实施例。
16、3、 0045 首先，采用惰气雾化的方法制备出粒度在410m之间的球形铝合金粉。 0046 取表面突起分布状态为110 6 个/mm 2 的平面基体，其突起高度为0.1m、直径为 0.2m。采用口径为5mm的喷枪、压力为2MPa高速气流将冷却充分的粉末反复撞击在硬质 合金基材上，循环次数为3次。 0047 再将处理过的粉末通过气流分级，获得410m的粉末成品。 0048 综上所述，利用本发明所述制备方法对球形金属粉末进行特殊处理，使其表面形 成凹坑，有利于抑制在飞行过程中粉末周边气流分离的发生，从而提升粉末在冷喷涂过程 中的飞行速率，提高涂层质量及性能。 0049 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。 说 明 书CN 104325148 A 1/2页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104325148 A 2/2页 7 图2 说 明 书 附 图CN 104325148 A 。