一种新型高熵合金耐蚀涂层及其制备方法

本发明是关于高熵合金耐蚀涂层，特别是关于一种新型高熵合金耐蚀涂层及其制备方法。

背景技术：

1、随着先进制造业的发展，对材料的表面性能提出了越来越高的要求，要求材料表面不仅具有较高的硬度、耐磨性，还要求其具有优异的耐腐蚀性。一些常规的二元或三元的氮化物涂层已经逐渐不能满足恶劣的服役条件对保护性涂层提出的更高的要求。

2、随着高熵合金概念的提出，高熵合金涂层的应用研究也逐渐成为热点。高熵合金是指5～13种金属或非金属元素(每种元素含量为5％～35％)进行等摩尔配比，经熔炼、烧结而成的新型金属材料。高熵效应使高熵合金具备了高强度、高硬度、耐高温、高耐磨性等优异性能，而高熵合金氮化物涂层也具有优异的性能。由于这类涂层具有高硬度、高热稳定性和耐腐蚀等优点，目前已成为涂层研究领域的热点。

3、高熵合金是最近兴起的一种多主元合金，其具有较高的混合熵，晶体结构较为简单，且某些主元的含量在一定范围内变化时，合金的晶体结构不会发生突变，具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等诸多优良性能。铜具有良好的耐腐蚀性，常作为钢的表面涂层，但强度、硬度较低，耐磨性不足。将高熵合金作为增强相加入铜基涂层，可大大提高铜基涂层的耐磨性和耐腐蚀性，从而有效金属不易被侵蚀。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新型高熵合金耐蚀涂层及其制备方法，其能够降低成本，多层多次覆膜，当alcocrniy层混合粉发生被腐蚀后，高熵合金耐蚀涂层还能够防止一定的腐蚀物腐蚀，增加高熵合金耐蚀涂层的使用寿命；普适性强，能够在多种金属及合金基体表面大面积制备，增强对金属的保护，一定程度上增加金属的使用寿命。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种新型高熵合金耐蚀涂层，其分子式为al0.1crxcofeni，所述x为摩尔比，所述x的取值范围为0～2.0；

3、所述新型高熵合金耐蚀涂层的最外层还设置有alcocrniy层混合粉。

4、在一个或多个实施方式中，所述alcocrniy层混合粉还包括au、pd、si、cu其中的一种或多种组合。

5、在一个或多个实施方式中，所述alcocrniy层混合粉的厚度为0.2～1μm。

6、在一个或多个实施方式中，所述alcocrniy层混合粉包括al、co、cr、ni和y，所述al、co、cr、ni和y的摩尔比为0.8～1：0.8～1：0.8～1：0.6～0.8：0.8～1。

7、在一个或多个实施方式中，所述alcocrniy层混合粉还包括防腐剂，所述防腐剂包括苯甲酸、山梨酸、尼泊金酯、脱氢乙酸其中的一种或多种组合。

8、在一个或多个实施方式中，所述alcocrniy层混合粉的质量与防腐剂的比例为10：1。

9、在一个或多个实施方式中，所述防腐剂为苯甲酸和尼泊金酯的混合液，所述苯甲酸占混合液的40％～55％。

10、一种新型高熵合金耐蚀涂层的制备方法，包括以下步骤：

11、s1、提供基体，通过线切割法对基体进行加工，从而得到第一试样基体；

12、s2、将试样基体进行打磨后得到第二试样基体，将第二试样基体表面的油污、颗粒等杂质进行清洗，烘干后得到第三试样基体；

13、s3、制备涂层原料，按照al0.1crcofeni的元素进行配比，将al粉、cr粉、co粉、fe粉、ni粉混合，得到高熵合金混合粉；

14、s4、制备alcocrniy层混合粉，按照alcocrniy的元素进行配比，将ni粉、co粉、cr粉、al粉、y粉混合，得到alcocrniy层混合粉；

15、s5、将高熵合金混合粉在第三试样基体的表面熔覆，得到初级高熵合金耐蚀涂层；

16、s6、将alcocrniy层混合粉在初级高熵合金耐蚀涂层的表面熔覆，得到最终高熵合金耐蚀涂层。

17、在一个或多个实施方式中，所述熔覆的条件包括：

18、摆幅宽度为8～15mm，摆幅速度为800～900mm/min，行走速度为30～70mm/min，送粉量为35～60％。

19、在一个或多个实施方式中，所述基体为ss304不锈钢、ss316不锈钢其中的一种。

20、与现有技术相比，根据本发明的一种新型高熵合金耐蚀涂层及其制备方法，具有以下优点：

21、1)、成本低，多层多次覆膜，当alcocrniy层混合粉发生被腐蚀后，高熵合金耐蚀涂层还能够防止一定的腐蚀物腐蚀，增加高熵合金耐蚀涂层的使用寿命；

22、2)、普适性强，能够在多种金属及合金基体表面大面积制备，增强对金属的保护，一定程度上增加金属的使用寿命。

技术特征：

1.一种新型高熵合金耐蚀涂层，其分子式为al0.1crxcofeni，其特征在于，所述x为摩尔比，所述x的取值范围为0～2.0；

2.如权利要求1所述的一种新型高熵合金耐蚀涂层，其特征在于，所述alcocrniy层混合粉还包括au、pd、si、cu其中的一种或多种组合。

3.如权利要求2所述的一种新型高熵合金耐蚀涂层，其特征在于，所述alcocrniy层混合粉的厚度为0.2～1μm。

4.如权利要求1所述的一种新型高熵合金耐蚀涂层，其特征在于，所述alcocrniy层混合粉包括al、co、cr、ni和y，所述al、co、cr、ni和y的摩尔比为0.8～1：0.8～1：0.8～1：0.6～0.8：0.8～1。

5.如权利要求1所述的一种新型高熵合金耐蚀涂层，其特征在于，所述alcocrniy层混合粉还包括防腐剂，所述防腐剂包括苯甲酸、山梨酸、尼泊金酯、脱氢乙酸其中的一种或多种组合。

6.如权利要求5所述的一种新型高熵合金耐蚀涂层，其特征在于，所述alcocrniy层混合粉的质量与防腐剂的比例为10：1。

7.如权利要求1所述的一种新型高熵合金耐蚀涂层，其特征在于，所述防腐剂为苯甲酸和尼泊金酯的混合液，所述苯甲酸占混合液的40％～55％。

8.如权利要求1～4所述的一种新型高熵合金耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述熔覆的条件包括：

10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述基体为ss304不锈钢、ss316不锈钢其中的一种。

技术总结
本发明公开了一种新型高熵合金耐蚀涂层及其制备方法，新型高熵合金耐蚀涂层的分子式为Al<subgt;0.1</subgt;CrxCoFeNi<subgt;x</subgt;，x为摩尔比，x的取值范围为0～2.0；新型高熵合金耐蚀涂层的最外层还设置有AlCoCrNiY层混合粉，AlCoCrNiY层混合粉还包括Au、Pd、Si、Cu其中的一种或多种组合，所述AlCoCrNiY层混合粉的厚度为0.2～1μm，所述AlCoCrNiY层混合粉包括Al、Co、Cr、Ni和Y。与现有技术相比，根据本发明的一种新型高熵合金耐蚀涂层及其制备方法，具有以下优点：成本低，多层多次覆膜，当AlCoCrNiY层混合粉发生被腐蚀后，高熵合金耐蚀涂层还能够防止一定的腐蚀物腐蚀，增加高熵合金耐蚀涂层的使用寿命；普适性强，能够在多种金属及合金基体表面大面积制备，增强对金属的保护，一定程度上增加金属的使用寿命。

技术研发人员：王建涛,姜伯晨,贾立校,曹蒋栋
受保护的技术使用者：江苏航运职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13