特别涂覆的粉末涂覆材料的用途和使用这种涂覆材料的涂覆方法技术

技术编号:10102128 阅读:186 留言:0更新日期:2014-05-30 22:12
本发明专利技术涉及含颗粒的粉末涂覆材料在冷气体喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子喷涂和非热等离子喷涂中的用途,其中颗粒的表面至少部分地被涂覆添加剂覆盖。此外,本发明专利技术涉及使用根据本发明专利技术的粉末涂覆材料的涂覆方法,特别是上述方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及含颗粒的粉末涂覆材料在冷气体喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子喷涂和非热等离子喷涂中的用途,其中颗粒的表面至少部分地被涂覆添加剂覆盖。此外,本专利技术涉及使用根据本专利技术的粉末涂覆材料的涂覆方法,特别是上述方法。【专利说明】本专利技术涉及特别配置的粉末涂覆材料的用途。此外,本专利技术包括使用特别配置的粉末涂覆材料涂覆基材的方法。此外,本专利技术包括适用于上述用途和/或方法的粉末涂覆材料。已知许多用于不同基材的涂覆方法。例如,将金属或其前体从气相沉积在基材表面上,参见例如PVD或CVD方法。此外,能够例如通过电沉积方法从溶液沉积相应的物质。另外,可以例如以清漆的形式将涂料施加至表面上。然而,所有的方法都具有特定的优点和缺点。例如,在以清漆的形式沉积的情况下,需要大量的水和/或有机溶剂,需要干燥时间,待施加的涂覆材料必须与基础清漆相容,基础清漆的残余物同样保持在基材上。例如,通过PVD法施加需要大量能量以将非挥发性物质带入气相。鉴于上述限制,已经开发了大量涂覆方法以提供用于各自预期用途所需的性质。已知的方法使用例如动能、热能、或它们的混合以产生涂层,其中热能可源自例如常规燃烧火焰或等离子体火焰。后者可进一步分为热和非热等离子体,这是指气体已被部分或完全地分离成自由载荷子如离子或电子。在冷气体喷涂的情况下,涂层通过施加粉末至基材表面形成,其中粉末颗粒被大大加速。为此,通过在德-拉伐尔喷嘴中膨胀将经加热的工艺气体加速至超音速,然后将粉末喷射。作为高动能的结果,当颗粒撞击基材表面时它们形成致密层。例如,W02010/003396A1公开了采用冷气体喷涂作为涂覆方法来施加耐磨保护涂层。此外,例如在 EP1363811A1、EP0911425B1和US7, 740, 905B2中公开了冷气体喷涂方法。火焰喷涂 属于热涂覆方法类。这里,将粉末涂覆材料引入燃料气体/氧气混合物的火焰中。这里,例如使用氧乙炔火焰可达到最高约3200°C的温度。该方法的细节可见于公开文献如 EP830464B1 和 US5, 207, 382A。在热等离子喷涂的情况下,将粉末涂覆材料注入热等离子体中。在通常使用的热等离子体中,达到最高约20,000K的温度,从而使注入的粉末熔融并在基材上沉积为涂层。热等离子喷涂的方法及其具体实施方案以及方法参数是本领域技术人员已知的。例如,参考W02004/016821,其描述了使用热等离子体喷涂以施加非晶涂层。此外,EP0344781例如公开了使用火焰喷涂和热等离子喷涂作为涂覆方法,使用碳化钨粉末混合物。在等离子喷涂法中使用的特定设备多次描述在文献中,例如EP0342428A2、US7, 678,428B2、US7, 928,338B2 和 EP1287898A2。在高速火焰喷涂的情况下,燃料在高压下燃烧,其中燃料气体、液体燃料和它们的混合物都可以用作燃料。将粉末涂覆材料注入高度加速的火焰中。已知这种方法特征在于相对致密的喷涂涂层。高速火焰喷涂也是本领域技术人员公知的,并且已经在许多出版物中进行了描述。例如,EP0825272A2公开了使用高速火焰喷涂用铜合金涂覆的基材。此外,例如W02010/037548A1和EP0492384A1公开了高速火焰喷涂的方法以及在其中使用的设备。非热等离子喷涂很大程度上类似于热等离子喷涂和火焰喷涂进行。粉末涂覆材料被注入非热等离子体中,并与其一起沉积在基材表面上。如可例如从EP1675971B1得知的,该方法的特征在于经涂覆的基材的特别低的热负荷。该方法,特定的实施方案和相应的方法参数也是本领域技术人员从多种出版物中已知的。例如EP2104750A2描述了该方法的用途和实施该方法的设备。例如,DE10320379A1描述了使用该方法的可电加热的元件的制造。关于该方法或用于非热等离子喷涂的设备的进一步公开可见于例如EP1675971B1、DE102006061435AU W003/064061AU W02005/031026AU DE19807086A1、DElOl 16502A1、W001/32949A1、EP0254424B1、EP1024222A2、DE19532412A1、DE19955880A1和 DE19856307C1中。然而,使用粉末涂覆材料的涂覆方法的一个特殊问题是,当施加至基材表面时,粉末涂覆材料形成附聚物,所述附聚物形成不均匀的涂层。本专利技术的一个目的是改进已有的基材涂覆方法,使得用于基材涂覆的新方法成为可能。特别是要通过本专利技术最小化或消除由粉末涂覆材料的附聚物所引起的问题。此外,要通过本专利技术使得产生特别薄的层成为可能或使其简化。此外,根据本专利技术的方法可得到新型涂层和/或能够制备特别高质量的已知涂层。本专利技术的再一目的是提供粉末涂覆材料,其特别适合于在涂覆方法中的上述用途之一 O本专利技术涉及含颗粒的粉末涂覆材料在涂覆方法中的用途,所述颗粒表面配有至少一种涂覆添加剂,该涂覆添加剂`具有500°C以下的沸点或分解温度,其中所述涂覆方法选自冷气体喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子喷涂和非热等离子喷涂。在上述用途的特定实施方案中,相对于涂覆材料和涂覆添加剂的总重量,所述至少一种涂覆添加剂的重量比例为至少0.01重量%。在上述用途的特定实施方案中,相对于涂覆材料和涂覆添加剂的总重量,所述至少一种涂覆添加剂的重量比例为至多80重量%。在上述用途的特定实施方案中,粉末涂覆材料的颗粒包含金属颗粒或者为金属颗粒,其中所述金属选自银、金、钼、钮、银、铬、猛、钴、锗、铺、招、锌、锡、铁、铜、镍、钛、娃、它们的合金和混合物。在上述用途的特定实施方案中,在每种情况下相对于涂覆材料和涂覆添加剂的总重量,粉末涂覆材料的碳含量为0.01重量%至15重量%。在上述用途的特定实施方案中,用作涂覆添加剂的化合物具有至少6个碳原子。在上述用途的特定实施方案中,涂覆方法选自火焰喷涂和非热等离子喷涂。在上述实施方案中的一些特定方案中,涂覆方法优选为非热等离子喷涂。在上述用途的特定实施方案中,所述至少一种涂覆添加剂选自聚合物、单体、硅烷、蜡、氧化的蜡、羧酸、膦酸、上述物质的衍生物及其混合物。在上述用途的特定实施方案中,所述至少一种涂覆添加剂不包括硬脂酸和/或油酸,优选不包括饱和或不饱和的C18羧酸,更优选不包括饱和或不饱和的C14至C18羧酸,还更优选不包括饱和或不饱和的C12至C18羧酸,最优选不包括饱和或不饱和的ClO至C20羧酸。在上述用途的特定实施方案中,将涂覆添加剂机械地施加至颗粒。在上述用途的特定实施方案中,粉末涂覆材料具有D5tl值在1.5至53 μ m范围内的粒度分布。此外,本专利技术涉及涂覆基材的方法,所述方法选自冷气体喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂,热等离子喷涂和非热等离子喷涂,其中使用含颗粒的粉末涂覆材料,其中颗粒配有至少一种涂覆添加剂,所述涂覆添加剂具有500°C以下的沸点或分解温度。在上述方法的特定实施方案中,所述方法选自火焰喷涂和非热等离子喷涂。涂覆方法优选为非热等离子喷涂。在上述方法的特定实施方案中,粉末涂覆材料以气溶胶传输。在上述方法的特定实施方案中,定向至基材上的介质是空气或已经从空气制得。在本专利技术的含义范围内,术语“粉末涂覆材料”涉及作为涂料被施本文档来自技高网...

【技术保护点】
含颗粒的粉末涂覆材料在涂覆方法中的用途,其中所述涂覆方法选自冷气体喷涂、火焰喷涂、高速火焰喷涂、热等离子喷涂和非热等离子喷涂,其中所述颗粒在表面上至少部分地被至少一种涂覆添加剂覆盖,所述涂覆添加剂具有500℃以下的沸点或分解温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·赫费纳M·鲁普雷希特C·沃尔夫鲁姆A·赖斯
申请(专利权)人:埃卡特有限公司
类型:
国别省市:

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