镍硅金属间化合物基复合涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种镍硅金属间化合物基复合涂层的制备方法。采用高压自蔓延反应在普通碳钢表面制备Ni₃Si–Cr₇C₃复合涂层，反应释放出的高热量使反应产物熔化，熔融的目标产物与钢基底之间发生冶金结合，从而在钢基底上制备了具有高结合强度的金属间化物陶瓷复合涂层。该涂层可应用于耐蚀叶片，耐蚀耐高温管线及反应器内壁和耐酸/高温抗磨部件等。

主权项

一种镍硅金属间化合物基复合涂层的制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：A将钢板表面打磨至粗糙度为0.07 μm，经过超声清洗干净；B分别按照化学反应式Ⅰ和Ⅱ的化学计量比称取Ni₃Si原始反应粉和Cr₇C₃原始反应粉，并分别将两种反应粉球磨至平均颗粒尺寸15‑25 μm；3Ni+Si=Ni₃Si                            ⅠCr₂O₃+5CrO₃+3C+12Al=Cr₇C₃+6Al₂O₃          ⅡC将钢板置于钢坩埚中，基底钢板上物料的铺设顺序自下而上依次是Ni粉，然后是Ni₃Si原始反应粉厚度为2~7 mm，最后是Cr₇C₃原始反应粉厚度5~15 mm，以30 MPa的压力将其压实于坩埚中；D将坩埚置于反应容器内，用氩气吹扫反应容器，以排除容器内的空气，随后充入5‑10 MPa的氩气以促进涂层的致密化；E在反应容器内，将反应物料加热至240‑260℃，引火剂引发化学反应Ⅰ和Ⅱ，其中引火剂由铝、硫酸盐、硝酸盐组成，反应完成后，涂层随反应容器空冷至室温；去除涂层表面的杂质相即可得到涂层厚度为2~10 mm的组织致密的Ni₃Si–Cr₇C₃复合涂层，其质量百分含量Ni₃Si为55~75 %，Cr₇C₃为25~45 %。