一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法

1.本发明属于合金涂层制备技术领域，具体涉及一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法。


背景技术：

2.中熵合金以及高熵合金是由三种、四种或更多等摩尔或接近等摩尔比的金属元素组成的浓缩固溶体合金。因其具有高强度、高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性等优异的力学性能和理化性质，有望成为重要先进涂层材料。然而，高性能的中熵合金/高熵合金涂层材料制备较为困难，目前亟需可以大幅提高相关涂层制备效率的技术手段，以加速高性能中熵/高熵合金涂层的试验研究与工程应用。因此，大量研究学者试图优化涂层制备方法，以提高上述合金涂层制备效率。
3.目前，中熵/高熵合金涂层主要有激光熔覆和等离子熔覆两种制备方法，其中激光熔覆制备高熵合金涂层研究最为广泛，然而，激光熔覆制备的中熵/高熵合金涂层存在组织成分不均匀、易形成气孔夹渣等问题，而且高能激光束尺寸在微米级，对于大面积合金涂层的熔覆效率较低。
4.基于热喷涂技术发展而来的等离子熔覆技术作为新兴的涂层制备技术，在中熵/高熵合金涂层制备领域具有重要优势。其中直流等离子体可以实现上述合金涂层的快速高效制备，但是直流等离子体过高的熔覆温度会导致阳极材料熔化，污染中熵或高熵合金涂层。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法，本发明提供的制备方法效率高，得到的中熵或高熵合金熔覆层具有孔隙率小、组织结构均匀、细密度高且杂质含量低的特点。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明提供了一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法，包括以下步骤：
8.将至少3种单质金属粉体混合，得到混合金属粉体；
9.在基体表面布设混合金属粉体，得到混合金属粉体层；
10.采用射频方式产生混合等离子体，然后采用混合等离子体对所述混合金属粉体层进行射频等离子熔覆，得到中熵或高熵合金熔覆层，所述混合等离子体包括惰性气体等离子体和水蒸气等离子体。
11.优选的，采用射频方式产生混合等离子体的方法包括以下步骤：
12.提供双通道炬管以及设置于所述双通道炬管外周的射频发生器，所述双通道炬管包括成同心圆设置的中心通道和外围通道；
13.向中心通道内通入雾化水和第一惰性气体，同时向外围通道内通入第二惰性气体；
14.采用射频发生器将外围通道内的第二惰性气体电离得到惰性气体等离子体；
15.在所述双通道炬管的出口附近，所述外围通道喷出的惰性气体等离子体将中心通道喷出的雾化水以及第一惰性气体等离子体化，得到混合等离子体。
16.优选的，所述第一惰性气体为氩气；所述第一惰性气体的流量为0.4～0.5l/min。
17.优选的，所述第二惰性气体为氩气；所述第二惰性气体的流量为10～12l/min。
18.优选的，所述雾化水的液滴直径≤5μm；流量为0.1～0.3ml/min。
19.优选的，所述射频发生器的工作功率为900～1000w。
20.优选的，所述单质金属粉体的粒径≤50μm。
21.优选的，所述混合金属粉体层的厚度为1～3mm。
22.优选的，所述混合等离子体与所述混合金属粉体层表面的垂直距离为8～15mm。
23.优选的，所述混合等离子体和所述混合金属粉体层的相对运动速度为0.1～0.5ml/min。
24.本发明提供了一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法，包括以下步骤：将至少3种单质金属粉体混合，得到混合金属粉体；在基体表面布设混合金属粉体，得到混合金属粉体层；采用射频方式产生混合等离子体，然后采用混合等离子体对所述混合金属粉体层进行射频等离子熔覆，得到中熵或高熵合金熔覆层，所述混合等离子体包括惰性气体等离子体和水蒸气等离子体。本发明利用水蒸气等离子体的高热焓以及高化学活性的特点，辅助惰性气体等离子体，同时利用射频等离子体的高温效应不仅实现中熵或高熵合金熔覆层的快速原位制备，而且在水蒸气等离子体的辅助下得到的中熵或高熵合金熔覆层具有孔隙率小、组织结构均匀、细密度高的特点。而且，由于本发明采用射频方式产生混合等离子体作为混合金属粉体熔覆的热源，加热的方式极大避免电极熔化对涂层纯度的影响，得到的中熵或高熵合金熔覆层杂质含量低。
附图说明
25.图1为为本发明喷雾辅助中熵/高熵射频等离子熔覆层快速制备方法使用的装置示意图；
26.图1中：1为水雾发生器，2为流量计，3为射频发生器，4为气瓶，5为炬管，6为三轴移动平台，7为冷却循环机；
27.图2为本发明喷雾辅助中熵/高熵射频等离子熔覆层快速制备方法的制备路线图；
28.图3为实施例1中cufeni中熵合金熔覆涂层的冶金结合图；
29.图4为实施例1中cufeni中熵合金熔覆涂层的bse图；
30.图5为实施例2中feconicual高熵合金熔覆涂层的bse图；
31.图6为对比例1制备的cufeni中熵合金熔覆涂层的光学照片。
具体实施方式
32.本发明提供了一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法，包括以下步骤：
33.将至少3种单质金属粉体混合，得到混合金属粉体；
34.在基体表面布设混合金属粉体，得到混合金属粉体层；
35.采用射频方式产生混合等离子体，然后采用混合等离子体对所述混合金属粉体层
进行射频等离子熔覆，得到中熵或高熵合金熔覆层，所述混合等离子体包括惰性气体等离子体和水蒸气等离子体。
36.在本发明中，若无特殊说明，所有制备原料/组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
37.本发明将至少3种单质金属粉体混合，得到混合金属粉体。
38.在本发明中，所述单质金属粉体的粒径优选≤50μm，更优选为10～50μm。
39.在本发明中，所述单质金属粉体的纯度优选≥99.99％。
40.在本发明中，所述单质金属粉体优选包括al、ti、cu、fe、co、cr和ni中的至少3种；具体优选为cu、fe和ni，或者al、cu、fe、co和ni。
41.在本发明的具体实施例中，制备中熵合金熔覆层的单质金属粉体优选为cu、fe和ni。制备高熵合金熔覆层的单质金属粉体优选为al、cu、fe、co和ni。
42.在本发明中，所述混合时，所述单质金属粉体按照等原子比例或接近等原子比例混合。
43.作为本发明的优选实施方式，所述混合优选为机械混合，所述混合优选在粉末混匀仪中进行，所述混合的转速优选为80～100r/min，更优选为80r/min；时间优选≥30min，以确保所述单质金属粉体混合均匀。
44.得到混合金属粉体后，本发明在基体表面布设混合金属粉体，得到混合金属粉体层。
45.在本发明中，所述基体的材质具体优选为低碳钢。本发明优选对所述基体进行预处理。在本发明中，所述预处理优选包括：将所述基体的表面依次进行打磨、洗涤和干燥。在本发明中，所述打磨优选采用砂纸进行。所述洗涤优选将打磨后的基体浸泡于有机溶剂中进行超声洗涤；所述有机溶剂优选为无水乙醇。所述干燥优选在烘干机中进行。
46.本发明对所述布设的具体实施方式没有特殊要求，将所述混合金属粉体平铺在所述基体表面即可。
47.在本发明中，所述混合金属粉体层的厚度优选为1～3mm，更优选为2mm。
48.在本发明的具体实施例中，所述混合金属粉体层的尺寸优选为20mm
×
5mm
×
2mm。
49.得到混合金属粉体层后，本发明采用射频方式产生混合等离子体，然后采用混合等离子体对所述混合金属粉体层进行射频等离子熔覆，得到中熵或高熵合金熔覆层，所述混合等离子体包括惰性气体等离子体和水蒸气等离子体。
50.在本发明中，采用射频方式产生混合等离子体的方法优选包括以下步骤：
51.提供双通道炬管以及设置于所述双通道炬管外周的射频发生器，所述双通道炬管包括成同心圆设置的中心通道和外围通道；
52.向中心通道内通入雾化水和第一惰性气体，同时向外围通道内通入第二惰性气体；
53.采用开启射频发生器将外围通道内的第二惰性气体电离得到惰性气体等离子体；
54.在所述双通道炬管的出口附近，所述外围通道喷出的惰性气体等离子体将中心通道喷出的雾化水以及第一惰性气体等离子体化，得到混合等离子体。
55.本发明提供双通道炬管以及设置于所述双通道炬管外周的射频发生器，所述双通道炬管包括成同心圆设置的中心通道和外围通道。在本发明中，所述双通道炬管以及射频
发生器采用本领域技术人员熟知的设备部件即可。
56.本发明向中心通道内通入雾化水和第一惰性气体，同时向外围通道内通入第二惰性气体。
57.在本发明中，所述雾化水具体优选为雾化蒸馏水。所述雾化水的液滴直径优选≤5μm，更优选为1～5μm；所述雾化水通入中心通道内的流量优选为0.1～0.3ml/min，更优选为0.3ml/min。在本发明中，所述雾化水优选为由水雾发生器产生。
58.在本发明中，所述第一惰性气体为氩气；所述第一惰性气体的流量优选为0.4～0.5l/min，更优选为0.42～0.46l/min。
59.在本发明中，所述双通道炬管的中心通道通入雾化水和第一惰性气体，所述第一惰性气体作为所述雾化水的载气，将所述雾化水夹带通过所述双通道炬管后与外围通道内形成的惰性气体等离子体混合，同时被围通道内形成的惰性气体等离子体等离子化，得到水蒸气等离子体化，依次同时，第一惰性气体也被围通道内形成的惰性气体等离子体化，形成惰性气体等离子体。
60.在本发明中，所述第二惰性气体为氩气；所述第二惰性气体的流量优选为10～12l/min，更优选为10.5～11.5l/min。
61.本发明提供的制备方法中第二惰性气体的流量不能过大也不能多小，第二惰性气体的流量过大时，无法经过射频发生器充分电离形成惰性气体等离子体。第二惰性气体的流量过小时，形成的惰性气体等离子体无法充分将雾化水以及第一惰性气体等离子体化，形成为水蒸气等离子体和惰性气体等离子体，导致形成的混合等离子体中水蒸气等离子体含量小，温度低，化学活性低，形成的中熵/高熵合金熔覆层易形成气孔，单质金属粉体反应不完全、组织成分不均匀的缺陷。
62.同时，本发明提供的制备方法通过控制所述雾化水的液滴直径、流量、第一惰性气体的流量以及第二惰性气体的流量相互配合，实现了第二惰性气体在射频发生器作用下电离形成的惰性气体等离子体，在所述双通道炬管的出口附近对雾化水以及第一惰性气体混合充分进行等离子体化，得到了化学活性高且温度高的混合等离子体，从而为制备得到孔隙率小、组织结构均匀、细密度高且杂质含量低的熵或高熵射频等离子熔覆层提供保障。
63.本发明采用射频发生器将外围通道内的第二惰性气体电离得到惰性气体等离子体。在本发明中，所述射频发生器的工作功率优选为900～1000w，更优选为900w。
64.本发明在所述双通道炬管的出口附近，所述外围通道喷出的惰性气体等离子体将中心通道喷出的雾化水以及第一惰性气体等离子体化，得到混合等离子体。
65.本发明优选将表面具有混合金属粉体层的基体置于三轴移动平台上进行所述射频等离子熔覆。所述射频等离子熔覆过程中，本发明优选采用冷却介质对所述基底进行冷却。
66.在本发明中，所述混合等离子体与所述混合金属粉体层表面的垂直距离优选为8～10mm，更优选为10mm。在本发明中，所述混合等离子体与所述混合金属粉体层表面的垂直距离优选为8～10mm，更优选为10mm时，能够确保所述混合粉末可以充分熔化形成涂层。
67.在本发明中，所述混合等离子体和所述混合金属粉体层的相对运动速度优选为0.1～0.5ml/min，更优选为0.3ml/min。本发明优选利用所述三轴移动平台在电机驱动下实现xyz三方向的平动，从而实现混合等离子体和所述混合金属粉体层的相对运动。
68.得到中熵或高熵合金熔覆层后，本发明优选在保护气体气氛中将所述中熵或高熵合金熔覆层冷却至室温。所述保护气体优选为惰性气体，更优选为氩气。在本发明的具体实施例中，本发明优选通过所述双通道炬管的外围通道继续向所述中熵或高熵合金熔覆层输送第二惰性气体，形成保护气体气氛。
69.在本发明的具体实施例中，所述射频等离子熔覆优选采用如图1所示的射频等离子熔覆装置进行。以下结合图1对本发明使用的射频等离子熔覆装置进行详细说明。
70.本发明提供的射频等离子熔覆装置包括炬管5，所述炬管5为双通道炬管，所述双通道炬管包括成同心圆设置的中心通道和外围通道。在本发明中的具体实施例中，所述双通道炬管的中心通道通入雾化水和第一惰性气体(第一惰性气体即为实施例中的中心气体)，所述双通道炬管的外围通道通入第而惰性气体(第一惰性气体即为实施例中的外围气体)。所述第一惰性气体作为所述雾化水的载体，将所述雾化水夹带通过所述炬管5后与外围通道内形成的惰性气体等离子体混合，被外围通道内形成的惰性气体等离子体等离子体化，最终生成水蒸气等离子体。
71.本发明提供的射频等离子熔覆装置包括水雾发生器1，所述水雾发生器1的雾化出口与所述炬管5的中心通道的气体入口连通。在本发明中，所述水雾发生器1用于产生雾化水。
72.本发明提供的射频等离子熔覆装置包括三轴移动平台6。所述三轴移动平台6位于所述炬管5的下方。所述三轴移动平台6用于放置表面具有混合金属粉体层的基体，在所述炬管5出口附近形成的混合等离子体的作用下进行射频等离子熔覆，得到中熵或高熵射频等离子熔覆层。
73.在本发明中，所述三轴移动平台6在电机的驱动下能够实现xyz三自由度平动。
74.作为本发明的一个或多个实施例，所述三轴移动平台6内部设置有冷却介质通道，所述冷却介质通道内通入冷却介质时，用于对所述基体进行降温。
75.本发明提供的射频等离子熔覆装置包括冷却循环机7。所述冷却循环机7与所述三轴移动平台6的冷却介质通道的进口和出口连通。
76.本发明提供的射频等离子熔覆装置包括气瓶4。所述气瓶4用于储存惰性气体。
77.在本发明中，所述气瓶4分别与炬管的中心通道和外围通道连通。所述气瓶4与炬管的中心通道和外围通道连通的管路上，分别设置有流量计2。
78.本发明提供了一种喷雾辅助中熵/高熵射频等离子熔覆层快速制备方法，本发明利用射频等离子体的高温效应，与水蒸气等离子体的高热焓，实现了复杂中熵合金、高熵合金的原位制备。本发明提供的制备方法具体包括：基体前处理；粉末混合；射频等离子体准备；熔覆涂层制备。所述的等离子体制备高熵合金步骤，炬管的外围通道内通入的外围气体与炬管的中心通道内通入的中心气体均为氩气，等离子体通过射频发生器电离氩气产生，喷雾液滴为蒸馏水，在外围气体的夹带下，在炬管的出口附件与中心气体形成的惰性气体等离子体混合，喷雾掺杂的等离子体能够形成惰性气体等离子体和水蒸气等离子体的混合体，从而形成更高温等离子火焰，快速熔化平铺在基体上的混合金属粉末，最终形成熔覆涂层。本发明可实现合金涂层快速原位熔覆制备，形成致密中熵/高熵涂层组织，极大地提高了合金涂层的熔覆效率。本发明工序安排合理，实施简便，可用于多种类中熵/高熵合金涂层制备，能显著提升涂层的制备效率。所制备的中熵/高熵合金涂层孔隙率较小，组织结构
均匀。
79.为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
80.实施例1
81.本实施例所述喷雾辅助cufeni中熵合金射频等离子熔覆层快速制备方法采用图1所示的制备装置，按照图2所示的流程进行制备，具体包括以下步骤：
82.(a)基体前处理：首先把低碳钢切割成60mm
×
20mm
×
5mm的板材；然后使用砂纸对低碳钢表面进行打磨，去掉氧化层，直到露出金属光泽；接着将打磨好的基体浸泡在无水乙醇中进行超声清洗；最后将清洗完毕后的基体放置在烘干机中烘干，得到前处理后的基体。将基体安装在三轴移动平台上；
83.(b)粉末混合：将纯度为99.99％，粒径为50μm的cu、fe、ni、单质金属粉末按照等原子比分别称量并放置于药品瓶中，将药品瓶平放入粉末混匀仪内，以80r/min的速度机械混合30min，确保混合粉末在粉末混匀仪中充分摇匀。使用样品勺取出摇匀粉末质量5g，平铺在经步骤(a)处理后的基体上，形成20mm
×
5mm
×
2mm的混合粉末层；
84.(c)射频等离子体准备：调节外围气体与中心气体流量，等离子体的中心气体、外围气体、后续冷却过程中的保护气体均为氩气，通过流量计实现氩气气体流量控制，其中中心气体流量为0.4l/min，外围气体流量为10l/min。开启水冷机，开启射频发生器的射频电源点燃射频等离子体，射频发生器的功率为900w。蒸馏水通过水雾发生器雾化，使液滴直径为5μm，通过流量计实现雾化蒸馏水的流量控制，流量为0.3ml/min。将雾化蒸馏水与中心气体混合后喷出。
85.(d)熔覆涂层制备：电机驱动三轴移动平台沿xyz三方向平动，将平铺在基体上的混合粉末层移动至射频等离子体下方，保证射频等离子体与混合粉末的工作距离为10mm，实现cufeni中熵合金涂层的射频等离子体熔覆制备，射频等离子体工作时间为10秒，确保混合粉末完全熔化并熔覆在基体表面，关闭射频发生器和水雾发生器的电源
，
并继续通氩气外围气体，使合金熔体处于氩气环境冷却20秒，得到有cufeni中熵合金熔覆涂层的基体。
86.根据图3涂层的冶金结合图像可知，cufeni中熵合金熔覆涂层与基体呈现冶金结合且结合面致密。根据图4涂层的bse显微图像可知，cufeni中熵合金熔覆涂层内部孔隙率较小，且涂层的晶粒尺寸均匀。
87.实施例2
88.本实施例所述喷雾辅助feconicual高熵合金射频等离子熔覆层快速制备方法采用图1所示的制备装置，按照图2所示的流程进行制备，具体包括以下步骤：
89.(a)基体前处理：首先把低碳钢切割成60
×
20
×
5mm的板材；然后使用砂纸对低碳钢表面进行打磨，去掉氧化层，直到露出金属光泽；接着将打磨好的基体浸泡在无水乙醇中进行超声清洗；最后将清洗完毕后的基体放置在烘干机中烘干，得到前处理后的基体。将基体安装在三轴移动平台上；
90.(b)粉末混合：将纯度为99.99％，粒径为50μm的fe、co、ni、cu、al单质金属粉末按照等原子比分别称量并放置于药品瓶中，将药品瓶平放入粉末混匀仪内，以80r/min的速度机械混合30min，确保混合粉末在粉末混匀仪中充分摇匀。使用样品勺取出摇匀粉末质量6g，平铺在经步骤(a)处理后的基体上，形成20mm
×
5mm
×
2mm的混合粉末层；
91.(c)射频等离子体准备：调节外围气体与中心气体流量，等离子体的中心气体、外围气体、后续冷却过程中的保护气体均为氩气，通过流量计实现氩气气体流量控制，其中中心气体流量为0.5l/min，外围气体流量为10l/min。开启水冷机，开启射频电源点燃射频等离子体，射频等离子体功率为900w。蒸馏水通过水雾发生器雾化，使液滴直径为5μm，通过流量计实现雾化蒸馏水的流量控制，流量为0.3ml/min。将雾化蒸馏水与中心气体混合后喷出。
92.(d)熔覆涂层制备：电机驱动三轴移动平台沿xyz三方向平动，将平铺在基体上的混合粉末层移动至射频等离子体下方，保证射频等离子体与混合粉末的工作距离为10mm，确保混合粉末能快速熔化并融合，实现feconicual高熵合金涂层的射频等离子体熔覆制备，射频等离子体工作时间为10秒，确保混合粉末完全熔化并熔覆在基体表面，关闭射频发生器和水雾发生器的电源
，
并继续通氩气外围气体，使合金熔体处于氩气环境冷却20秒，得到有feconicual高熵合金熔覆涂层的基体。
93.根据图5涂层的bse显微图像可知，feconicual高熵合金熔覆涂层内部孔隙率较小，且涂层的晶粒尺寸均匀。
94.对比例1
95.本对比例所述喷雾辅助cufeni中熵合金射频等离子熔覆层快速制备方法采用图1所示的制备装置，具体包括以下步骤：
96.(a)基体前处理：首先把低碳钢切割成60mm
×
20mm
×
5mm的板材；然后使用砂纸对低碳钢表面进行打磨，去掉氧化层，直到露出金属光泽；接着将打磨好的基体浸泡在无水乙醇中进行超声清洗；最后将清洗完毕后的基体放置在烘干机中烘干，得到前处理后的基体。将基体安装在三轴移动平台上；
97.(b)粉末混合：将纯度为99.99％，粒径为50μm的cu、fe、ni、单质金属粉末按照等原子比分别称量并放置于药品瓶中，将药品瓶平放入粉末混匀仪内，以80r/min的速度机械混合30min，确保混合粉末在粉末混匀仪中充分摇匀。使用样品勺取出摇匀粉末质量5g，平铺在经步骤(a)处理后的基体上，形成20mm
×
5mm
×
2mm的混合粉末层；
98.(c)射频等离子体准备：调节外围气体与中心气体流量，等离子体的中心气体、外围气体、后续冷却过程中的保护气体均为氩气，通过流量计实现氩气气体流量控制，其中中心气体流量为0.4l/min，外围气体流量为10l/min。开启水冷机，开启射频发生器的射频电源点燃射频等离子体，射频发生器的功率为900w。中心气体单独喷出。
99.(d)熔覆涂层制备：电机驱动三轴移动平台沿xyz三方向平动，将平铺在基体上的混合粉末层移动至射频等离子体下方，保证射频等离子体与混合粉末的工作距离为10mm，实现cufeni中熵合金涂层的射频等离子体熔覆制备，射频等离子体工作时间为10秒，确保混合粉末完全熔化并熔覆在基体表面，关闭射频发生器和水雾发生器的电源
，
并继续通氩气外围气体，使合金熔体处于氩气环境冷却20秒，得到有cufeni中熵合金熔覆涂层的基体。
100.根据图6涂层的光学照片可知，与实施例1提供的制备方法相比，对比例1不使用喷雾辅助之二比的cufeni中熵合金涂层含有大量的气孔和未熔化金属粉末，制备的cufeni中熵合金涂层相较于实施例1的性能差。
101.尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施
例都属于本发明保护范围。

技术特征：
1.一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将至少3种单质金属粉体混合，得到混合金属粉体；在基体表面布设混合金属粉体，得到混合金属粉体层；采用射频方式产生混合等离子体，然后采用混合等离子体对所述混合金属粉体层进行射频等离子熔覆，得到中熵或高熵合金熔覆层，所述混合等离子体包括惰性气体等离子体和水蒸气等离子体。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用射频方式产生混合等离子体的方法包括以下步骤：提供双通道炬管以及设置于所述双通道炬管外周的射频发生器，所述双通道炬管包括成同心圆设置的中心通道和外围通道；向中心通道内通入雾化水和第一惰性气体，同时向外围通道内通入第二惰性气体；采用射频发生器将外围通道内的第二惰性气体电离得到惰性气体等离子体；在所述双通道炬管的出口附近，所述外围通道喷出的惰性气体等离子体将中心通道喷出的雾化水以及第一惰性气体等离子体化，得到混合等离子体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一惰性气体为氩气；所述第一惰性气体的流量为0.4～0.5l/min。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述第二惰性气体为氩气；所述第二惰性气体的流量为10～12l/min。5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述雾化水的液滴直径≤5μm；流量为0.1～0.3ml/min。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述射频发生器的工作功率为900～1000w。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单质金属粉体的粒径≤50μm。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合金属粉体层的厚度为1～3mm。9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，所述混合等离子体与所述混合金属粉体层表面的垂直距离为8～15mm。10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合等离子体和所述混合金属粉体层的相对运动速度为0.1～0.5ml/min。

技术总结
本发明属于合金涂层制备技术领域，具体涉及一种中熵或高熵合金熔覆层的制备方法。本发明将至少3种单质金属粉体混合，得到混合金属粉体；在基体表面布设混合金属粉体，得到混合金属粉体层；采用混合等离子体对所述混合金属粉体层进行射频等离子熔覆，得到中熵或高熵射频等离子熔覆层，所述混合等离子体包括惰性气体等离子体和水蒸气等离子体。本发明利用水蒸气等离子体辅助惰性气体等离子体，同时利用射频等离子体的高温效应不仅实现中熵或高熵射频等离子熔覆层的快速原位制备，而且在水蒸气等离子体的辅助下得到的中熵或高熵合金熔覆层具有孔隙率小、组织结构均匀、细密度高的特点。点。点。


技术研发人员：朱博 赵宏伟 张针侨 邹宇
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/6