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专利号: 2021116144582
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种富含碳空位的高熵碳化物增强Ti合金基涂层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)高熵碳化物前驱体的制备:

a、以葡萄糖为碳源,水和乙醇的混合溶液为溶剂,等质量的聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠为双表面活性剂,通过水热碳化法反应制备出石墨化程度低、比表面积小的碳微球;然后进行热处理,制备出既具有低石墨化程度又具有高比表面积的高活性碳微球;

b、称取含有等摩尔量金属阳离子的Zr、Ti、W、V四种过渡金属盐溶于水中并充分混合均匀,然后按照化学计量比加入前述所制备的高活性碳微球,采用浸渍法将上述混合均匀的过渡金属盐溶液负载在碳微球上,并借助于旋转蒸发去除多余的溶剂;接着将负载金属盐的碳微球加入水溶液中,搅拌均匀后进行水热反应,反应结束后冷却到室温,反应液经过滤、蒸馏水和乙醇洗涤、干燥后得到高熵碳化物前驱体;

2)原位生成富含碳空位的高熵碳化物增强Ti合金基涂层的制备:c、按重量百分比将10~20%的高熵碳化物前驱体粉体和余量的钛合金粉末利用锥形混料机进行混粉,获得涂层粉末;

d、对钛合金基材进行预处理,清除表面的锈蚀和油污,然后进行常规喷砂粗化处理;

e、将混合好的涂层粉末于40‑60℃温度下预热1h以上,采用空气燃料超音速火焰喷涂设备在经过预处理的钛合金基体上制备富含碳空位的高熵碳化物增强Ti合金基涂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,水热碳化法反应的温度为

140‑160℃,反应时间为4‑8h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,热处理的温度为400‑500℃,处理时间为1‑3h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,表面活性剂占总质量的0.1

0.2%。

~

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,高活性碳微球与总金属盐的摩尔比为1:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,负载金属盐的碳微球与水溶液的体积比为1:10 20。

~

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,过渡金属盐为过渡金属的氧氯化物、硫酸盐或酸铵盐;过渡金属盐的浓度为0.3 0.5mol/L。

~

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,水热反应温度为100 200~℃,水热反应时间为6 10h。

~

9.一种富含碳空位的(Zr 0.25Ti 0.25W 0.25V 0.25)C高熵碳化物增强Ti合金基涂层,根据权利要求1‑8任一项所述的制备方法制备得到。