一种氧化铬氧化钛复合粉的制备方法
阅读说明：本技术 一种氧化铬氧化钛复合粉的制备方法 (Preparation method of chromium oxide and titanium oxide composite powder ) 是由 黄章峰 黄新春 杨现猛 李朝雄 黄新谊 于 2020-12-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氧化铬氧化钛复合粉的制备方法,该氧化铬氧化钛复合粉末由以下成分构成,以重量计：氧化铬600-725Kg、天然金红石250-400Kg,采用等离子喷涂工艺制备CT粉涂层时利用的氧化钛的韧性好、耐腐蚀、高强度的特点,且天然金红石已经是高档电焊条的必须原料之一,替代钛白粉生产CT粉亦完全可行；综上所述,该方法制备的CT粉生产成本低、产品质量好、生产量大,制备的复合涂层耐候性好,结合强度高,涂层致密,为等离子喷涂CT涂层在更大范围的应用奠定了基础。(The invention discloses a preparation method of chromium oxide and titanium oxide composite powder, which comprises the following components in parts by weight: 600Kg of chromium oxide and 400Kg of natural rutile, the titanium oxide has the characteristics of good toughness, corrosion resistance and high strength when the CT powder coating is prepared by adopting a plasma spraying process, and the natural rutile is one of the necessary raw materials of the high-grade welding electrode, so that the production of the CT powder by replacing titanium dioxide is also completely feasible; in conclusion, the CT powder prepared by the method has low production cost, good product quality and large production capacity, and the prepared composite coating has good weather resistance, high bonding strength and compact coating, thereby laying a foundation for the application of the plasma spraying CT coating in a larger range.)
技术领域
本发明属于热喷涂技术与材料加工领域，更具体地说，尤其涉及一种氧化铬氧化钛复合粉的制备方法。
背景技术
随着现代工业技术的进一步发展，材料的性能和功能需求正面临愈加严格的挑战。材料表面作为材料性能与功能的重要载体，利用热喷涂技术对其表面进行改性与防护已成为当今装备制造领域中倍受关注的重点发展方向。面对日益复杂的耐磨耐蚀工况，单一的金属或陶瓷热喷涂涂层已经无法满足需求。等离子喷涂Cr2O3·25％TiO2(CT25)、Cr2O3·40％TiO2(CT40)复合粉可制备极其耐磨的陶瓷涂层，可用于诸如造纸机械、液压活塞杆及其它封套内旋转部件。这种涂层不象其它许多陶瓷粉需要精细的喷涂技术，即可喷制均质的高硬度涂层。这类涂层兼具氧化铬和二氧化钛涂层的性能，但要比它们致密，质硬和强度高，同时与基材的粒间结合力好。这些涂层具有优异的耐磨粒磨损，耐腐蚀并耐约540℃的温度。它们具有非常好的结合性能，很低的气孔率及优异的磨削光洁度。在抗热震不作为首要考虑因素的情况下，可考虑用作耐高温涂层，并可用作耐腐蚀、抗氧化涂层。这类材料用于纺织工业纺织机同纱线接触部件上的耐磨削涂层，并给纱线一定量的“绒度”。
CT粉是用途广泛的等离子喷涂粉，目前主流生产工艺是以烧结氧化铬和钛白粉(含氧化钛约93％)为原料采用电熔破碎法生产，原料成本较高，成分不均匀。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种氧化铬氧化钛复合粉的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧化铬氧化钛复合粉的制备方法，该氧化铬氧化钛复合粉末由以下成分构成，以重量计：氧化铬600-725Kg、天然金红石250-400Kg，包括以下步骤：
S1、室温下将原料氧化铬和天然金红石投入混料机，混合120-300分钟；
S2、将混合后的原料放入电弧炉中，通电使原料完全熔化；
S3、用破碎机将冷却后的熔块破碎至1-3mm的颗粒；
S4、将破碎后的颗粒送入气流粉碎分级中，粉碎并分级出适合等离子喷涂粒径的粉末；
S5、用磁选机除去粉末中由破碎机带入的游离铁，得成品粉末。
优选的，所述氧化铬粒度为0.2-3mm，天然金红石粒度为0.2-3mm。
优选的，所述S3中的破碎机，为颚式破碎机、锤式破碎机或万能粉碎机中的一种。
优选的，所述氧化铬氧化钛复合粉末由以下成分构成，以份量计：氧化铬725Kg、天然金红石250Kg。
优选的，所述氧化铬氧化钛复合粉末由以下成分构成，以份量计：氧化铬600Kg、天然金红石400Kg。
优选的，所述氧化铬原料为烧结氧化铬绿。
本发明的技术效果和优点：本发明的技术方案是采用天然金红石替代钛白粉来生产CT粉，天然金红石中含氧化钛一般在95％以上，它具有耐高温、韧性好、耐腐蚀、高强度、小比重等优异性能，被广泛用于航空航天、机械化工、海水淡化等方面；金红石本身是高档电焊条必须的原料之一，也是氯化法生产金红石型钛白粉的最佳原料，钛白粉的价格通常是天然金红石的2-3倍，粒度较细，很难和氧化铬混合均匀，容易产生扬尘。在电弧炉中熔炼时，钛白粉由于高温失氧会变成黑色，这也是CT粉呈现黑色的原因；采用等离子喷涂工艺制备CT粉涂层时利用的氧化钛的韧性好、耐腐蚀、高强度的特点，且天然金红石已经是高档电焊条的必须原料之一，替代钛白粉生产CT粉亦完全可行；综上所述，该方法制备的CT粉生产成本低、产品质量好、生产量大，制备的复合涂层耐候性好，结合强度高，涂层致密，为等离子喷涂CT涂层在更大范围的应用奠定了基础。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种氧化铬氧化钛复合粉的制备方法，该氧化铬氧化钛复合粉末由以下成分构成，以重量计：氧化铬600-725Kg、天然金红石250-400Kg，其中包括Cr2O3·25％TiO2(CT25)、Cr2O3·40％TiO2(CT40)粉末。
实施例1：
1)称取粒度0.2-2mm的烧结氧化铬绿725公斤，粒度0.2-2mm的天然金红石超细250公斤，投入混粒机，进行机械混合120分钟；
2)将混合后的原料放入电弧炉中，通电使原料完全熔化；
3)用锤式破碎机将冷却后的熔块破碎至1-3mm的颗粒；
4)将破碎后的颗粒送入气流粉碎分级中，粉碎并分级出22-53μm的粉末；
5)用磁选机除去粉末中由破碎机带入的游离铁，得成品CT25粉末。
用本发明制品进行等离子喷涂，采用一定电流、电压、主气流量、辅气流量、送料速度、喷涂距离，在碳钢上进行喷涂，制备的涂层表面无裂纹，性能测试表明，涂层的显微硬度在1000-1100范围内，并具有良好与基体结合强度和耐腐蚀性能。
实施例2：
1)称取粒度0.2-2mm的烧结氧化铬绿600公斤，粒度0.2-2mm的天然金红石超细400公斤，投入混粒机，进行机械混合300分钟；
2)将混合后的原料放入电弧炉中，通电使原料完全熔化；
3)用锤式破碎机将冷却后的熔块破碎至1-3mm的颗粒；
4)将破碎后的颗粒送入气流粉碎分级中，粉碎并分级出22-90μm的粉末；
5)用磁选机除去粉末中由破碎机带入的游离铁，得成品CT40粉末。
用本发明制品进行等离子喷涂，采用一定电流、电压、主气流量、辅气流量、送料速度、喷涂距离，在碳钢上进行喷涂，制备的涂层表面无裂纹，性能测试表明，涂层的显微硬度在850-950范围内，并具有良好与基体结合强度和耐腐蚀性能。
综上所述：本发明的技术方案是采用天然金红石替代钛白粉来生产CT粉，天然金红石中含氧化钛一般在95％以上，它具有耐高温、韧性好、耐腐蚀、高强度、小比重等优异性能，被广泛用于航空航天、机械化工、海水淡化等方面；金红石本身是高档电焊条必须的原料之一，也是氯化法生产金红石型钛白粉的最佳原料，钛白粉的价格通常是天然金红石的2-3倍，粒度较细，很难和氧化铬混合均匀，容易产生扬尘。在电弧炉中熔炼时，钛白粉由于高温失氧会变成黑色，这也是CT粉呈现黑色的原因；采用等离子喷涂工艺制备CT粉涂层时利用的氧化钛的韧性好、耐腐蚀、高强度的特点，且天然金红石已经是高档电焊条的必须原料之一，替代钛白粉生产CT粉亦完全可行；综上所述，该方法制备的CT粉生产成本低、产品质量好、生产量大，制备的复合涂层耐候性好，结合强度高，涂层致密，为等离子喷涂CT涂层在更大范围的应用奠定了基础。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。