等离子喷涂用纳米氧化锆粉末合成造粒一体化研究

纳米粉末的制备过程中，一般尽量消除纳米粉末间的硬团聚。而本项目反其道而行之，利用纳米粉末间的硬团聚制备出团聚粉末，在控制该团聚粉末外形为球形的情况下使之直接用于等离子喷涂，从而一改传统纳米粉制备陶瓷涂层过程中先制粉，后造粒，再喷涂的工艺模式，实现等离子喷涂用纳米陶瓷粉末的合成造粒一体化。具体到本研究过程，采用廉价化学试剂通过乳浊液和均匀沉淀结合法制备纳米氧化锆球形团聚粉末。即利用乳浊液特殊的结构，将金属盐溶解在被油相包围的带表面活性剂的水核中，从而在水核中发生化学反应所产生的微粒呈球形；同时利用均匀沉淀法在水核中制备大小均匀的一次纳米颗粒，故该结合法可形成众多均匀的一次纳米颗粒团聚成球形的结构。再利用乳浊液水核内水的表面张力作用和团聚粉末干燥过程中毛细管作用，使纳米小颗粒间形成很强的结合力而导致团聚粉末烧结时形成的硬团聚体直接用于等离子喷涂。结果显示：制备的氧化锆粉末具有良好的球形和狭窄的颗粒分布，由大小相近的纳米颗粒组成的微球尺寸大约是5-10um。因此，本研究既简化了纳米陶瓷涂层制作工艺又降低了成本。