高速粉末热喷镀不可熔材料的方法

专利名称：高速粉末热喷镀不可熔材料的方法
技术领域：
本发明涉及热喷镀，特别涉及一种高速燃烧热喷镀粉末的方法。
热喷镀，亦即俗称的火焰喷镀，其步骤包括将热可熔料如金属或陶瓷熔融或至少将其热软化，然后将呈颗粒状的软化材料推进(喷)至一待喷镀的表面上。该被加热的颗粒撞击待镀表面在其上急冷并粘结。使用一热喷镀枪以进行加热及推进(喷射)颗粒。有一种热喷枪，热可熔材料(粉末的形式)馈入喷枪，这些粉末一般是由介于100目美国标准筛尺寸(149μm)及约2μm之间的小颗粒组成的。用以喷镀粉末的热量一般来自一燃烧火焰或一电弧产生的等离子火焰。夹带并运输粉末的运载气体可以是燃烧气体之一或诸如氮惰性气体，也可以简单地使用压缩空气。
借助高速喷射获得了某些热喷镀材料的高质量镀层。等离子高速喷射在许多方面证明是成功的，但是它具有加热不均匀和/或颗粒夹带差的缺点，这是因为粉末必须横向馈入高速等离子气流造成的。美国专利2714563和29624420号(都是Poorman等的)披露了一种爆炸枪，通过一系列爆炸将化成粉末的材料例如结合金属的碳化物喷射出去以产生镀层。借助于粉末颗粒的高速撞击可以获得高密度及韧性的镀层且由于在加热区中停顿时间较短，最大限度地减少了高喷射温度条件下的氧化效应。
一种火箭型粉末喷枪可产生良好的金属及结合金属的碳化物(如钨碳化合)镀层，如美国专利3741792(Peck等)及4416421(Browning)号中所述。此类喷枪有一内燃烧室、后者产生一高压燃烧火焰从喷嘴室喷出。粉末横向馈入该火焰或喷嘴室，由该燃烧火焰加以加热和喷射。
在法国专利No.1041056及美国专利2317173(Bleakly)中披露了一种高速喷镀的短喷嘴喷镀装置。粉末被轴向地馈入一熔融室燃烧气环流内，一环状空气流沿该室壁体、在该燃烧气流外同轴注入，夹带加热粉末的喷射流则从燃烧室的开口端射出。
因为热喷镀需要将喷镀料熔融或至少表面热软化，诸如某些碳化物及氮化物等不能熔融的粉末不将粘结剂掺入材料中就不能喷镀成良好的镀层。例如，如美国专利No.3254970(Dittrich)等)中所述，它是借助将金属包覆在不熔融金属材料内芯外而形成粉末的，或者反其道而行之如美国专利No.3655425(Longo及Patel)所述。然而这种组合利用传统热喷枪如等离子体或低速燃烧就不能产生高质量镀层和最佳沉积。
热塑料聚合物粉末如聚乙烯等容易融化，且许多可用于热喷镀。但热固性聚合物粉末一般不熔融，起码在高的热喷镀温度下不会先分解和/或氧化。某些这种热固性粉末，如美国专利USNo.3723165(Longo和Durman)(已转让给本案申请人)所述，各颗粒的聚合物表面可经受表面化学或物理改性从而使得表面可热软化，实例之一是美国No.3784405专利(Ecomomy等)中所述的聚酯[Poly(paraoxy-benzoyl)ester]粉末。上述美国专利No.3723165第一实例中作了进一步解释，这种聚酯可以和铝合金粉末混合。等离子喷镀这种混合物可非常成功地用于产生汽轮机发动机密封等用的可磨蚀的镀层。然而，聚合物的基本的不可熔融性仍导致喷镀沉积效率差，即使有等离子喷枪所发出的高热。相当大的一部分聚合物组分仍然损失掉。因为此聚合物相当昂贵，故需要对聚合物-铝混合物的热喷镀加以改进，同时人们还一直希望对这种镀层的耐磨性及抗腐蚀性加以改良。
因此，本发明的目的是提供一种不熔材料热喷镀的改良方法，提供含有不可溶融组分和可热软化组分的颗粒的高速热喷镀方法，提供以适当成本喷镀含不可熔颗粒镀层的改良方法，提供热喷镀某些不可熔碳化物和氮化物之优质镀层的方法，最后还提供用以产生某种热固性塑料优质镀层的方法。
本发明的上述及其它目的是借助一用热喷枪产生镀层之方法而实现的。这种热喷枪有一在其内部形成一燃烧室的管状件，它有一以超音速将燃烧产物喷射至环境大气中的开口端。该方法包括将燃烧气和氧气的可燃混合物输入该室中，室中的压力至少高于环境大气压两个大气压压力;将包括具有热稳定性不可熔成分及一热可软化成分的颗粒之粉末进给入燃烧室中;燃烧该室中可燃混合气，从其出口端喷出含有所述粉末的超音速喷镀气流，将喷镀气流射向一基材以在其上产生镀层。
在一最佳实施例中，粉末颗粒包括一金属和一不可熔矿物的复合粒料，特别是以金属包裹的矿(物)的复合粒料的形式。最好矿物由石墨、金刚石、不熔碳化物及不熔氮化物如碳化硅、氮化硅、氮化铬、氮化硼、碳化铝及氮化铝等中选取。
或者，粉末颗粒包括热固性聚合物粒料，其特点是表面可通过火焰改性而热软化。最好聚合物粒料包括聚酯，且粉末还包括铝粉或铝基合金粉末。
在一最佳方法中，热喷枪包括一带有一喷嘴面的喷嘴件，和从喷嘴件延伸出一管状气帽，并具有一向内圆筒状壁体形成一燃烧室，燃烧室有一以喷嘴面为界的开口端和一相对端。此方法包括将可燃气与氧气的可燃混合气环状气流从喷嘴同轴输送至燃烧室，燃烧室中至少有高于大气压两个大气压的压力;于可燃混合气体环流径向外、紧挨圆筒状壁体注入压缩的不燃混合气的环形外层气流;将包括具有热稳定不熔芯和可热软化表面颗粒的粉末用一载体气流由喷嘴同轴进给入燃烧室中;将一压缩气的环形内层气流由喷嘴件同轴输入燃烧室可燃混合气和粉末一载体气流之间。
以下结合附图对本发明实施例进行详述，其中

图1是本发明所用喷枪的正视图;
图2是图1沿2-2线的剖视图;
图3是图2前端部分放大图;
图4是沿图14-4线的剖视图并示出了一粉末进给系统的示意图;
图5是图1喷枪之示意图，该喷枪根据本发明产生一超音速喷射流;
图6是图5加上一基底材料的示意图。
用于实现本发明的一最佳热喷镀装置揭示于美国共同待批专利193030号中(申请日1988.5.11，已转让给本案申请人)中，这里进行详述。图1和图2示出了该装置的正视及沿2-2线的剖视图。热喷枪10有一气体头12，后者有一呈气帽状管形件14安装其上。喷枪还有一阀门部分16用以将燃料，氧气及空气送至气体头，一手柄17。阀门部分16有一燃料气体软管接头18、一氧气软管接头19及一空气软管接头20。三接头分别用软管与燃料源21、氧气源22和空气源24相连。柱阀26中的小孔25分别控制从各接头输送至喷枪的气流。该阀及相关构件可以是如美国专利No.3530892中所述的那种类型，有含有一对阀杆27和包括柱塞28、弹簧29及“O”型环30的各气流部分的密封装置。
圆柱状虹吸管塞31置于气体头12中的相应孔内，其上的多个“O”型环32保持气密封。虹吸管塞设有一带中央通道34的管33，其内还有一环形槽35和一环形槽36以及多个互连通道38(图中示出了两个通道)。当柱阀26处于如图2所示的打开位置时，氧气通过一软管40穿过其接头19及阀26进入一通道42，从该处流入槽35并穿过通道38。有一与此类似的安排用以提供给燃料气体，燃料气体从气源21通过软管46、接头18、阀26和通道48进入槽36，与氧气混合并作为混合气流穿过与通道38对齐的通道50进入一环形槽52。环形槽52将混合气体进给至喷嘴件54后部的多个通道53中。
详见图3。喷嘴件54和通常的一样由一管状内部分55和一管状外部分56构成。(这里及权利要求书中所用的“内”意指朝向轴线而“外”意指离开轴线。“前”或“朝前”意指朝向枪之开口端，“后”“朝后”或“朝后地”则相反。)所述外部分56形成一外部环形小孔装置以将可燃混合气环流注入燃烧室。该小孔装置最好包括一前环形孔57，它有一以内部分之外壁58为界的径向向内的侧边。从通道53至环形开孔的小孔系统可以是若干弧形间隔的小孔，但最好为一环形小孔59。
流自对齐的环槽52的混合气体因此可流过小孔59以产生一在环形开孔57中点燃的环形气流。一喷嘴螺母60将喷嘴54及虹吸管塞28固定在气体头12上，另外两个“O”型环61常规地位于喷嘴54和虹吸管塞31之间以进行气密封。该燃烧喷嘴54延伸入由一夹紧环64固定的气帽14中并从喷嘴处朝前延伸。
喷嘴件54还设有一供载体气流中的粉末用的轴向孔62从管通道33向前延伸。或者，粉末也可穿过一邻近枪轴线63之小孔(未图出)的小直径孔环注入。如图4所示，通道64从管33向后延伸至粉末接头65。一载体气流软管66和中心孔62可以接受来自粉末进给器67、夹带在来自压缩气体源68例如压缩空气的载体气流中的粉末。粉末进给器67可以是传统或所希望的构型但必须能以足够高的压力送出载体气流以将粉末送入枪10的燃烧室82中。
现回头参见图2、3。空气或其他不可燃气体从气源24及软管69经其接头20、柱阀26和通道70流至夹紧环64内的空间71。喷嘴螺母60之横孔72将空间71与气帽14中的圆筒形燃烧室82连通，从而空气可作为一外层从空间71流过这些横孔72，然后穿过喷嘴外表面54及形成燃烧室82的内向圆筒形壁86之间的一环形槽84，槽84的气流流入该燃烧室82内。当一环状外层气流与该内层气流混合时，该气流继续穿过室82并从气帽14的开口端88流出。室82的相对后端以喷嘴54的面89为界。
最好燃烧室82从喷嘴处以一和轴线之夹角朝前会聚，该夹角最好在2°-10°之间，如5°。槽缝84也以一和轴线的夹角朝前会聚，角度最好在12°-16°之间，如14.5°。槽缝84还应有足够长度以供环状空气流展开，如与室82的长度相近，但至少要大于长度102的一半。此外，室82应以一小于槽缝84的夹角会聚，夹角最好在8°-12°之间如10°。这种构型提供一相对于室82会聚的空气流以最大限度地减少粉末在室壁上的堆积。
空气流速应在槽缝84的上游，如在一后方狭孔92中或用一另外的气流调整器进行控制。例如槽缝长8mm，槽缝宽0.38mm，在15mm的圆上送至枪的空气压(气源24)为4.9kg/cm2(70 psi)以产生425std l/min(900 scfh)的总空气流，同时室82中的压力为4.2kg/cm(60 psi)。当阀门26处于对齐输气孔(如上述美国专利No.3530892所述)的点火位置时，阀26的一空气孔90允许空气流以进行点燃，上述角度及尺寸对允许这种点燃且无回火是重要的。(阀26的用以点火的氧气和燃料的输气孔与充气孔90相似，图中未画出)。
喷嘴件54的内部分55有多个相互平行的内孔91(如8个孔，直径0.89mm)在一螺栓圆(如2.57mm直径)上，后者绕来自喷嘴孔62的中央进给粉末提供一环状内气流层，最好是空气层。这一空气内层可以大大减少粉末料堆积于壁体86上的任何趋向。该层空气可以以通道70、经一导管93(图2)分接至一绕虹吸管塞31后部的环槽94，且至少有一小孔96进入一邻近管子33的环状空间98。最好至少三个这种小孔96均匀弧形间隔以提供足够空气并最大限度减少涡流，该涡流否则会不利地使粉末向外朝室82之壁86打旋。内层空气流量应介于外层气流的1%-10%，最好为2%-5%如约3%，另外内层空气流可独立于外层气流单独调节以利控制。
粉末堆积的可能性还借助喷嘴件内部分55的安排而得以最大限度的减少，该内部分55如图2、3所示突入室82在外部分56之前。燃烧室长度102可定为由喷嘴端面89至开口端88即从喷嘴最前端至开口端之最短距离。内部分上的最前点应从外部分56向前伸出室长102的10-40%之间，如30%的距离。
内部分的最佳构型如图2、3所示。参见喷嘴内部分55之外壁58，它形成一环状开孔57，这种壁体58应以一内向轴线之曲率从环形开孔向延伸，该曲率应均匀一致。例如如图所示，该曲率在内部分58上形成一半球面89。可以想见燃烧火焰因此被向内引，使气流保持离开室壁86。
作为使用本发明的热喷镀枪的详细叙述的一个例子，虹吸塞31有8个1.51mm的氧气通道38可流过足够的氧气及1.51mm直径的混合气通道50。在此气体头中，中心孔62直径为3.6mm，且气帽开口端88离喷嘴端面为0.95cm(长度102)。因此，也夹带粉末的燃烧室82较短，一般应为开口端88直径的约1-2倍之间。
输送至圆筒形燃烧室的各气体且有足够的高压，如至少高于大气压30psi且用诸如火花装置像通常那样进行点火，从而使燃烧气及空气的混合物由开口端作为一夹带粉末的超音速气流喷出。燃烧产生的热量至少能将粉末料热软化以在基材上沉积一镀层。应可观测到菱形激波，因为是环形气流构型，为获得超音速射流不需用扩展型喷嘴出口。
燃烧气可以用丙烷或氢气等，但最好用丙烯或甲基乙炔丙二烯气(“MPS”)。后两种气体可获得较高速喷镀气流及高质量镀层而不会发生回火。例如，当喷枪用约7kg/cm2压力(高于大气压)的丙烯或MPS，10kg/cm2的氧气及5.6kg/cm2的空气进行喷镀时，可在喷镀气流中看见至少8个菱形激波而没有粉末气流，喷镀气流110中的菱形激波108外貌如图5中所示。其上喷镀镀层114的基材之位置最好在第五个完整的菱形激波处，如图6所示约为9cm的喷镀距离。
根据本发明方法，某些粉末用用超音速燃烧喷枪进行热喷镀。尽管最佳装置已如上述，但本方法也可用其它超音速喷枪如上述美国专利No.4416421所述之喷枪。所述某些粉末是那些每个粉末粒料中含有热稳定性、不可熔融组分的粉末材料。这里以及权利要求书中所用“热稳定”一词，意指在热喷枪火焰的温度和时间条件下基本不分解或氧化的成份;同样，“不可熔融(不熔)”一词意指在火焰中基本不熔融的成份。作为试验，该不熔成份可送入热喷枪进行喷射，然后收集及用显微镜和/或金相法检查其分解，氧化或熔融。如基材上颗粒变成扁平，则表明它已熔融。因此如材料仅呈粘性软化而无特定熔融点允许其在基材变成扁平时，则此材料即为本发明所指之不熔料。已出版的熔点手册是可熔性资料的另一种来源。
可用于本发明的一组热稳定不熔材料为不熔矿物。这些材料如石墨、金刚石粉、不熔碳化物如碳化硅、碳化铝及不熔氮化物如氮化硅、氮化铬、氮化硼、氮化铝等。矿物不一定要天然的。碳化硅和氮化硼是结合到镀层中最好的矿物。不熔材料可以是热稳定的热固性聚合物如除表面效应外可不受热喷镀火焰影响的聚酰亚胺。
根据本发明，不熔矿物与一可熔或至少可热软化成分复合。一般该成分为常规热喷射金属如铁族元素、钼、铝、铜或这些金属之合金，也可以是氧化物如氧化铝、氧化钛、氧化锆或氧化铬或复合氧化物。
上述复合粉末用公知或所需方法制备，例如，金属包裹矿物可如上述美国专利No.3254970中所述将金属包裹在矿物芯外(如镍包金刚石)，或如美国专利No.3655425中所述将细矿物粉末包裹在金属芯上(如氮化硼包裹镍合金)或如美国专利No.3617358(Dittrich)所述将两细粉末成分聚结或喷射干燥。
可用于本发明方法的第二组热稳定非金属材料由热固性聚合物组成。“热固”在这里和权利要求书中泛指靠热、催化剂或反应而聚合的烃(塑料)，在没有用火焰进行某些化学改性的条件下该类聚合物一般不会因加热软化。上述美国申请专利No.3723165及3784405的聚酯及其共聚多酯属于这一组，其它如某些环氧树酯及聚酰亚胺包括那些不完全聚合之粉末也属于这一组。这些选择的聚合物的特点是只有表面部分被火焰热软化。表面软化也许是在暴露于热火焰中短时间内化学改性，将表面层由热固性变为至少部分热塑性而获得。因此，对于由权顶要求保护的本发明，该表面层是一热可软化成分而芯子是仍是稳定不可熔成分，尽管其最初颗粒是均质的。或者，不可熔热固性聚合物可被一可溶聚合物包裹或复合，如用聚酰胺、聚乙烯或不完全聚合的聚酯或环氧树酯或者如美国专利No.3784405中所述的共聚多酯。根据本发明的粉末可以单独可以混以更常规的热喷镀料如金属进行喷镀。相当出人意料的是，超音速燃烧喷镀上述粉末之方法可获得较高的沉积效率，产生致密高质量的镀层。高沉积效率之所以令人惊异，因为火焰中颗粒短暂的停留时间本来被认为只能产生较低低的沉积效率，尤其是不熔成分。改进的沉积效率不仅降低了成本而且可以使混合料改性以实现特定的镀层组分。
一最佳实例是热稳定聚酯与铝合金混合，如下列实例1所述。常规的等离子喷镀，尽管有高热，但相对合金而言仍丧失相当大一部分聚酯。一般低速燃烧喷镀使聚酯炭化，或者当热量较低时得到粘性较差的沉积。超音速燃烧火焰喷镀获得高沉积率，使初始混合物中聚酯比例可以较少从而在镀层中获得一所希望的特定比例，提供质量较高的镀层。
实例1一聚酯塑料与铝合金混合料如美国专利No.3723165中实例1-A所述，不同的是混合料中塑料粉末重量为30%、合金为70%。该塑料为高温芳香聚酯，以商标名称为“EKONOL”(TM)、由MetaullicsDivisionoftheCarboundaryCompany，Sanborn，N.Y.出售，其大小为-88+44μm，合金为铝12%，硅大小为-44+10μm，。
该混合料用结合图1-3所述之最佳实施例装置进行喷镀，具体说是用珀金-埃尔默公司(纽约Westbury)销售的、Metaullics Division of the Carboundary Compass，Sanford N.Y.、商标为Metco Type D J(TM)的喷枪，该喷枪用3＃插入件(insett)、3＃注射器，A＃壳体、2＃虹吸塞及2＃气帽。氧气10.5kg/cm2(100psig)及212 l/min(450 scfh)丙烯气7.0kg/cm2(100psig)及47 l/min(100scfh)空气5.3kg/cm2(75psig)及290 l/min(615 scfh)。用本申请人的共同待批美国专利No.(attorney docket ME-388]中所述，并以Metco Type D J R商标由珀金-埃尔默销售的粉末进给器，来将粉末混合料以23gm/min(3 lb/hr)在8.8kg/cm2(125psig)及7 l/min(15 scfh)的氮载气中进给入喷枪，喷镀距离为20cm，基材为用砂喷过的镍合金。
与'165专利中实例1-A的用40%粉末及喷镀的作比较，该40%粉末由珀金-埃尔默以“Metco601NS”商标销售，内含40%塑料粉即与现在所用30%粉末相比大1/3。实例1-A的40%粉末用氩氢等离子气体进行常规等离子喷镀。30%粉末混合料用超音速燃烧枪喷镀获得85%的沉积效度而40%粉末等离子喷镀之沉积效率为65%。更重要的事实是该镀层具有基本相同的组成，反映了用超音速燃烧枪喷镀30%粉末塑料组分获得较好的沉积效率。镀层的抗腐蚀性耐磨性亦基本相同，高速镀层的孔隙率约1%且均匀分布，而等离子喷镀40%粉末则5%的不均匀孔隙率。高速镀层硬度为R15y78-83，而40%粉末镀层硬度为65-75，即镀层更均匀。
实例2镍包碳化硅粉末由-44+5μm，碳化硅粉末制备。它用镍以公知方式借助镍和硫酸铵的氨溶液的氢还原作用而进行包裹，用蒽醌作为镀层的催化剂。具体喷镀方法详见美国专利No.3254970。获得的粉末含29%(重量)的碳化硅，70%的镍被筛至-53μm。
筛过的粉末用实例1的装置喷镀，用的是2＃插入件，2＃注射器，“A”壳体、2＃虹吸塞及3＃气帽。氧气10.5kg/cm2(150psig)及286 l/min(606 scfh)，丙烯7.0kg/cm2(100 psig)及79 l/min(168 scfh)，空气5.3kg/cm2(75 psig)及374 l/min(793 scfh)。粉末进给器及载体气流与实例1相同，用47gm/min(6 lb/hr)的进给速率。喷镀距离为15cm(6英寸)，基材是用砂喷过的低碳钢。
此例获得优良致密的镀层，含有高保持百分比及均匀分布的碳化硅，金相检测镍/碳化硅颗粒界面未发现可识别的脆化，而这种情况常发生在此种材料的通常的热喷镀镀层中，显然是由于材料中火焰中停留时间短的缘故。
实例3如美国专利No.3655425中披露的、镍铬铁合金芯包以细粒铝(3.5%)、氮化硼(5.5%)所得之粉末，该粉末以Metco301NS商标由珀金-埃尔默公司销售，用实例2相同喷枪及类似参数喷镀，获得了具有优良抗蚀性及耐磨性能的致密均匀镀层。
实例4铝-石墨复合粉末，以Metco310NS商标珀金-埃尔默公司销售，用细铝12%硅(-45+10μm)及23%石墨粉与8%有机粘结剂借助制备实例3的粉末所用的方法聚结而成。此粉末以与实例2中相同的喷枪及类似的参数喷镀，获得具有优良抗蚀性、耐磨性能的致密、均匀的镀层。
实例5以美国专利No.3784405中描述的公式Ⅰ、Ⅲ及Ⅳ的重复单位并以Xydar商标由DarrcoManufacturingInc.AugustaGeorgia出售的共聚多酯代替聚酯重复实例1，获得同样结果。
尽管以上已对本发明结合实施例进行详述，但对本技术领域的熟练人员而言，在本发明及所附权利要求书的精神实质范围内，可以进行多种变化及改良这一点是显而易见的，因此本发明仅由所附权利要求或其等价所限定。
权利要求
1.一种用热喷枪产生的、含不可熔材料镀层的方法；所述喷枪中有燃烧室装置，其中有一燃烧室及一敞开渠道以将燃烧产物超音速喷射至环境大气中，所述方法包括将具有一热稳定不可熔成分和一热可软化成分的粉末颗粒通过所述敞开渠道馈入；将燃烧气体和氧气之可燃混合气注入燃烧室并在室中燃烧，混合气在燃烧室中的压力应足以通过所述敞开渠道产生含粉末的超音速喷镀气流；及将所述喷镀气流射向一基材以在其上产生镀层。
2.一种用热喷枪产生镀层的方法，所述喷枪具有一其中形成一燃烧室的管状件，后者有一开口端用以将燃烧产物以超音速喷射到环境大气中，所述方法包括将燃烧气与氧气之可燃混合气以燃烧室内至少高于环境大气压两大气压的压力输入到燃烧室中;将包括具有一热稳定、不可熔成分和一热可软化成分的颗粒之粉末进给到燃烧室;在燃烧室中燃烧可燃混合气，从而产生含有所述粉末的超音速喷镀气流通过所述开口端喷出并将所述喷镀气流射向一基材以在其上产生一镀层。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述可燃混合气以足够压力输入燃烧室以于喷镀气流中，在没有粉末及载气进给的情况下，产生至少8个可见菱形激波。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于还包括从由丙烯气及甲基乙炔丙二烯气组成的气体组中选择燃烧气。
5.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述粉末颗粒选自发生火焰的燃烧混合物及(a)包括一金属和一不可熔矿物的复合粒料及(b)可用火焰使之表面热软化的热固聚合物粒料。
6.如权利要求2所述方法，其特征在于所述粉末颗粒包括一金属和一不熔矿物的复合粒料。
7.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述矿物选自石墨、金刚石、不可熔碳化物及不可熔氮化物。
8.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述矿物选自石墨、金刚石、碳化硅、氮化硅、氮化铬、氮化硼、碳化铝及氮化铝。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述矿物主要由氮化硼组成而金属包括镍或钴或它们的合金。
10.如权利要求6所述方法，其特征在于，所述矿物主要由碳化硅组成而金属包括镍或钴或它们的合金。
11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃烧混合物发生火焰而粉末颗粒包括以表面可用火焰热软化为特点的热固性聚合物粒料。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述聚合物粒料包括聚酯(Poly(paraoxybenzoyl)ester)。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述聚合物粒料主要由聚酯构成。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述聚合物粒料主要由该聚酯的共聚多酯构成。
15.如权利要求11所述方法，其特征在于所述粉末还包括铝粉或铝基合金粉末。
16.一种用热喷枪产生致密韧性镀层的方法，所述喷枪包括一喷枪嘴件，后者带有一喷嘴端面，一管状气帽由喷嘴件延伸并有一向内的圆筒状壁体，后者形成有一开口端和一以喷嘴面为界的相对端的燃烧室，所述方法包括将燃烧气与氧气之可燃混合气的环流从喷嘴轴向地注入燃烧室，燃烧室以一至少高于内的压力至少高于大气压两个大气压;在可燃混合气径向外、挨近圆筒状壁体注入压缩的、不可燃混合气环形外层气流;将包括热稳定不可熔内芯和可热软化表面的颗粒粉末在一载气中由喷嘴轴向地进给入燃烧室;将一压缩气内层环形气流由喷嘴件在可燃混合气和载气-粉末之间同轴输入燃烧室;燃烧可燃混合气，从而含有细分热可熔材料的超音速喷镀气流经开口端射出;以及将喷镀气流射向一基材以在其上产生一镀层。
全文摘要
一种用热喷枪产生致密韧性镀层之方法。喷枪有一喷嘴件和一气帽。气帽由喷嘴延伸且有一向内的圆筒形壁，该圆筒状壁形成一具有一开口端和以喷嘴为界的相对端的燃烧室。一可燃混合气环状气流以至少高于大气压两大气压的压力由喷嘴同轴注入燃烧室，一压缩空气之环状外层气流由喷嘴挨近圆筒状壁注入，粉末颗粒被同轴地从喷嘴进给入燃烧室，一压缩空气环状内层气流同轴输入，一含有粉末的超音速喷镀气流通过开口端喷出而产生一镀层。
文档编号C23C4/12GK1043641SQ89109369
公开日1990年7月11日 申请日期1989年12月13日 优先权日1988年12月28日
发明者安东尼·J·罗托利科, 布顿·A·卡斯纳, 安·阿力 申请人:珀金-埃尔默公司