【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及封严涂层材料制备，特别涉及一种可磨耗封严涂层用多组元复合粉末及其制备方法。
技术介绍
1、为满足航空发动机低油耗、高推重比的服役性能要求，采用热喷涂技术在发动机低压涡轮封严壳体、涡轮盘、封严圈、封严篦齿等部件表面制备可磨耗封严涂层已经成为控制航空发动机转子与定子的径向间隙、提升气路封严的关键技术之一，对发动机封严涂层材料的要求朝着抗高温耐腐蚀、耐高速气流冲蚀、与基体的结合强度高和具有优异的自润滑和可磨耗性能发展。
2、原可磨耗封严涂层材料使用的是ni基喷涂棒材，其将ni、hbn、al、si、cg等原料通过混合加入粘结剂压制而成，使用的喷涂工艺为火焰喷涂。随着喷涂粉末材料和技术的迭代更新，ni基棒材喷涂材料利用率低、工艺稳定性差的问题日益凸显。棒材在存储过程中容易受潮发霉从而产生弯曲变形，在运输、搬运和喷涂装夹过程中，由于棒材自身强度不足容易断裂损坏；同时在喷涂过程中，前端需截断校准，喷涂棒材喷涂到后端部时送棒长度不足需舍弃，导致棒材利用率仅为40%左右。棒材在火焰喷涂过程中存在熔化喷射不均匀现象，导致涂层表面极易产生大颗粒未熔物，需要不断进行手工刮削，涂层内部产生夹杂、细微裂纹甚至开裂等问题，造成涂层质量难以控制，返工率高、一次喷涂合格率仅为50%左右，涂层性能低，亟待完成可磨耗封严涂层材料及工艺的技术升级。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种可磨耗封严涂层用多组元复合粉末及其制备方法。本专利技术提供的多组元复合粉末材料成分可控、材料复
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术技术方案之一，一种可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，按质量份数计，原料为72~88份镍硅中间体、1~10石墨类材料、1~4份铝粉、6~18份六方氮化硼和粘结剂；所述粘结剂占镍硅中间体、天然石墨或镍包天然石墨、铝粉和六方氮化硼总质量的5%~12%；所述石墨类材料为天然石墨或镍包天然石墨；
4、所述镍硅中间体的制备方法为：将硅粉和镍粉混合均匀后，依次进行真空烧结，破碎，筛分；
5、所述nisi中间体中si含量为2~5wt%，ni为余量；所述nisi中间体的粒度为15μm~75μm。
6、本专利技术技术方案之二，一种上述可磨耗封严涂层用多组元复合粉末的制备方法，包括以下步骤：
7、将镍硅中间体、石墨类材料、铝粉和六方氮化硼混合均匀后球磨，得到混合料；
8、在所述混合料中加入粘结剂进行制粒，之后进行挤压复合强化、干燥、筛分，得到所述可磨耗封严涂层用多组元复合粉末。
9、本专利技术技术方案之三，一种上述可磨耗封严涂层用多组元复合粉末在等离子喷涂制备封严涂层中的应用。
10、本专利技术公开了以下技术效果：
11、（1）本专利技术所提供的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末材料相较于传统ni基棒材，粉末材料成分均匀可控、材料复合形态好、粉末材料成品率和利用率高，能良好匹配等离子喷涂工艺的稳定性，喷涂效率和喷涂涂层质量均大大提升，涂层结合强度高、硬度适宜，在700℃下具有良好的抗氧化性和可磨耗性，可广泛应用于航空发动机重要部件的气路密封。
12、（2）本专利技术的制备方法为机械团聚制粒，生产工艺流程简单，设备投入小、可批量化生产。
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1.一种可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，按质量份数计，原料为72~88份镍硅中间体、1~10份石墨类材料、1~4份铝粉、6~18份六方氮化硼和粘结剂；所述黏结剂占镍硅中间体、石墨类材料、铝粉和六方氮化硼总质量的5%~12%；所述石墨类材料为天然石墨或镍包天然石墨；
2.根据权利要求1所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述真空烧结的温度为750~800℃，时间为3-5h。
3.根据权利要求1所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述天然石墨的粒度为45μm~90μm，片层厚度为200~900nm，天然石墨的石墨化度≥95%；
4.根据权利要求1或3所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述镍包天然石墨的制备方法为：将天然石墨、硫酸镍溶液和催化剂混合均匀后，在氢气气氛下进行反应，之后依次进行过滤、洗涤、干燥。
5.根据权利要求4所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述催化剂为蒽醌；所述硫酸镍溶液中镍的浓度为16-20g/L；所述天然石墨、硫酸镍溶液和催化剂的质量体积比为2
6.根据权利要求1所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述铝粉的粒度为2μm~5μm；
7.根据权利要求1所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述粘结剂为聚乙二醇、丙烯酸酯乳液或水玻璃。
8.一种权利要求1-7任一项所述可磨耗封严涂层用多组元复合粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末的制备方法，其特征在于，所述球磨的时间为8h~15h，转速为30rpm~60rpm；所述干燥的温度为120~200℃，时间为8h~16h。
10.一种权利要求1-7任一项所述可磨耗封严涂层用多组元复合粉末在等离子喷涂制备封严涂层中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，按质量份数计，原料为72~88份镍硅中间体、1~10份石墨类材料、1~4份铝粉、6~18份六方氮化硼和粘结剂；所述黏结剂占镍硅中间体、石墨类材料、铝粉和六方氮化硼总质量的5%~12%；所述石墨类材料为天然石墨或镍包天然石墨；
2.根据权利要求1所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述真空烧结的温度为750~800℃，时间为3-5h。
3.根据权利要求1所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述天然石墨的粒度为45μm~90μm，片层厚度为200~900nm，天然石墨的石墨化度≥95%；
4.根据权利要求1或3所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述镍包天然石墨的制备方法为：将天然石墨、硫酸镍溶液和催化剂混合均匀后，在氢气气氛下进行反应，之后依次进行过滤、洗涤、干燥。
5.根据权利要求4所述的可磨耗封严涂层用多组元复合粉末，其特征在于，所述催...
【专利技术属性】
技术研发人员：李振铎，吴超，刘建明，刘通，郭丹，安小佳，章德铭，
申请(专利权)人：北矿新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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