本发明提供一种Ni‑Al双粒子粉末，所述Ni粉末与所述Al粉末的直径为37μm～53μm；所述Ni粉末与所述Al粉末以质量比7：1混合。本发明还公开了所述Ni‑Al双粒子粉末的制备方法，经过粉末筛选、称取、烘干、保温后，将Ni粉末与Al粉末混合发生表面互扩散，形成所述Ni–Al双粒子粉末，再经过筛选去除未反应的Ni粉末与Al粉末即可。本发明原料常见，设备简单，工业再现性高，反应后颗粒尺寸容易控制，且本发明提供的Ni‑Al双粒子粉末在热喷涂过程中具有反应充分，利用率高等优点。
1.一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：①将纯的球形Ni粉末进行筛分，保留通过270目而没有通过400目的Ni粉末；得到粉末的直径在37μm-53μm之间的Ni粉末；
②将纯的球形Al粉末进行筛分，保留通过270目而没有通过400目的Al粉末；得到粉末的直径在37μm-53μm之间的Al粉末；
③按Ni粉末与Al粉末质量比为7：1的比例称量步骤①准备的Ni粉末和步骤②准备的Al粉末；
④将步骤③称量的Ni和Al粉末，在干燥炉里烘干，烘干后取出保温；
⑤将步骤④准备的Ni粉末和Al粉末快速转移到反应容器中，使Ni粉末与Al粉末直接混合；所述反应容器为圆柱形容器，所述反应容器绕穿过其中心的水平固定轴旋转，所述反应容器与所述水平固定轴的夹角为15°～45°；
⑥用270目的筛子，对经过步骤⑤的粉末进行筛分；保留没有经过270目筛子的粉末，即颗粒直径大于53μm的粉末，得到Ni-Al双粒子粉末；没有形成颗粒偶的纯Ni粉末和Al粉末被筛除。
2.根据权利要求1所述的一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：所述反应容器为铁基合金制成的圆柱形容器，所述反应容器的底部和顶部能够打开。
3.根据权利要求2所述的一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：所述反应容器的直径和高度比为1:1～1:3。
4.根据权利要求1所述的一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：所述水平固定轴为铁基合金制成。
5.根据权利要求1所述的一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：所述水平固定轴的旋转速度为10rpm～120rpm。
6.根据权利要求1所述的一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：所述反应容器为不锈钢材料制作；所述水平固定轴为不锈钢材料制作。
7.根据权利要求1所述的一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤④中烘干条件为200℃烘干4小时；所述保温条件为100℃下保温0.5～2.0小时。
8.根据权利要求1所述的一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法，其特征在于：所述步骤⑤中所述Ni粉末与所述Al粉末的机械混合反应温度为50℃～150℃；反应时间为2～24小时。
一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种双粒子粉末，尤其涉及一种Ni-Al双粒子粉末的制备方法。
背景技术
[0002] 金属间形成金属化合物的放热反应是广泛使用的增强基材-热喷涂层结合力方法。常见的方法是将Ni-Al,Ni-Ti,Si-Ta等混合粉末或含有这些粉末的丝材用热喷涂沉积到目标基材的表面。这些金属元素之间形成金属间化合物的反应释放大量的热量。进一步提高飞行颗粒的温度。在喷涂层和基体间形成部分冶金键，增强喷涂层与基体间结合力。为了提高反应效率，用来形成化合物的两种金属元素被制成复合粉末颗粒。常见的有熔炼-雾化，Al包覆Ni，和Ni包裹Al。用这些方法制备的复合粉末里，有相当一部分Ni和Al已经反应生存生成金属间化合物，在热喷涂过程中Ni和Al不能充分反应，直接减低了利用放热反应来提高结合力的效率。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种在热喷涂过程中可充分反应的Ni-Al双粒子粉末，以及制备这种Ni-Al双粒子粉末的方法。
[0004] 本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
[0005] 一种Ni-Al双粒子粉末，包括Ni粉末和Al粉末；
[0006] 所述Ni粉末的直径为37μm～53μm；
[0007] 所述Al粉末的直径为37μm～53μm；
[0008] 所述Ni粉末与所述Al粉末直接机械混合，发生表面互扩散形成Ni-Al双粒子粉末。
[0009] 本发明还公开了所述Ni-Al双粒子粉末的制备方法，包括以下步骤：
[0010] ①将纯的球形Ni粉末进行筛分，保留通过270目而没有通过400目的Ni粉末；得到粉末的直径在37μm-53μm之间的Ni粉末；
[0011] ②将纯的球形Al粉末进行筛分，保留通过270目而没有通过400目的Al粉末；得到粉末的直径在37μm-53μm之间的Al粉末；
[0012] ③按一定比例称量步骤①准备的Ni粉末和步骤②准备的Al粉末；
[0013] ④将步骤③称量的Ni和Al粉末，在干燥炉里烘干；烘干后取出保温；
[0014] ⑤将步骤④准备的Ni粉末和Al粉末快速转移到反应容器中，使Ni粉末与Al粉末直接混合；所述反应容器绕水平固定轴旋转；在容器内，所述Ni粉末颗粒与所述Al粉末颗粒碰撞形成初步结合；Ni原子和Al原子分别沿各自的粉末颗粒表面迅速扩散到Ni-Al结合处，形成具有一定厚度和结合强度的Ni-Al表面层，Ni-Al双粒子粉末形成；
[0015] ⑥用270目的筛子，对经过步骤⑤的粉末进行筛分；保留没有经过270目筛子的粉末，即颗粒直径大于53μm的粉末，得到Ni-Al双粒子粉末；没有形成颗粒偶的纯Ni粉末和Al粉末直径均小于53μm，可以通过270目的筛子筛选出去。
[0016] 优选地，所述Ni粉末与所述Al粉末机械混合的质量比为7：1。
[0017] 优选地，所述反应容器为铁基合金制成的圆柱形容器，所述反应容器的底部和顶部可以打开，方便填入和取出粉末。
[0018] 优选地，所述反应容器的直径和高度比为1:1～1:3。
[0019] 优选地，所述水平固定轴为铁基合金制成，所述水平固定轴穿过所述反应容器的中心，所述反应容器与所述水平固定轴的夹角为15°～45°。
[0020] 优选地，所述水平固定轴的旋转速度为10rpm～120rpm。
[0021] 优选地，所述反应容器为不锈钢材料制作；所述水平固定轴为不锈钢材料制作。
[0022] 优选地，所述步骤④中烘干条件为200℃烘干4小时；所述保温条件为100℃下保温0.5～2.0小时。
[0023] 优选地，所述步骤⑤中Ni粉末与Al粉末的反应温度为50℃～150℃；反应时间为2～24小时。
[0024] 本发明的优点在于：制备Ni-Al双粒子粉末的原料粉末容易制备，颗粒尺寸重复性好，制备设备简单，过程易于控制，工业重复性高，Ni颗粒和Al颗粒结合形成的颗粒尺寸易于控制，且本发明提供的Ni-Al双粒子粉末在热喷涂过程中反应充分，利用率高。
附图说明
[0025] 图1是本发明实施例的Ni-Al双粒子粉末的制备反应设备的示意图。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
[0027] 如图1所示，本发明的反应设备，包括反应容器1和水平固定轴2。
[0028] 本发明的制备方法如下：
[0029] ①将纯的球形Ni粉末进行筛分，保留通过270目而没有通过400目的Ni粉末；得到粉末的直径在37μm-53μm之间的Ni粉末；
[0030] ②将纯的球形Al粉末进行筛分，保留通过270目而没有通过400目的Al粉末；得到粉末的直径在37μm-53μm之间的Al粉末；
[0031] ③按7：1的重量比称量步骤①准备的Ni粉末和步骤②准备的Al粉末；
[0032] ④将步骤③称量的Ni和Al粉末，在干燥炉里烘干；并在100℃下保温0.5小时；
[0033] ⑤将步骤④准备的Ni粉末和Al粉末快速转移到所述反应容器1中，使Ni粉末与Al粉末直接混合；所述反应容器1绕所述水平固定轴2旋转，所述水平固定轴2的转动速度为10rpm；在所述反应容器1内，所述Ni粉末颗粒与所述Al粉末颗粒碰撞形成初步结合；Ni原子和Al原子分别沿各自的粉末颗粒表面迅速扩散到Ni-Al结合处，形成具有一定厚度和结合强度的Ni-Al表面层，Ni-Al双粒子粉末形成；
[0034] ⑥用270目的筛子，对经过步骤⑤的粉末进行筛分；保留没有经过270目筛子的粉末，即颗粒直径大于53μm的粉末，得到Ni-Al双粒子粉末；没有形成颗粒偶的纯Ni粉末和Al粉末直径均小于53μm，可以通过270目的筛子筛选出去。
[0035] 所述反应容器1和所述水平固定轴2为铁基合金制成，优选实施例采用不锈钢制成；所述反应容器1为圆柱形容器，底部和顶部都可以打开，方便放入和取出粉末；所述反应容器1的直径和高度比为1:1～1:3；所述水平固定轴2穿过所述反应容器1的中心，且与所述反应容器1的夹角为15°～45°。
[0036] 上述步骤④中的优选烘干条件为200℃烘干4小时。
[0037] 上述步骤⑤中的Ni粉末与Al粉末可直接在室温下混合，优选温度为50℃-150℃，一定范围内，温度越高反应速度越快，同时在150℃以下，原子不会熔化形成颗粒聚合体；粉末机械混合优选地反应时间为2～24小时。
[0038] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例和说明书的限制，不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
