CN111286690A - 陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体及其制备器件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体及其制备器件和方法。该粉体中的陶瓷壳层主要作用是降低润滑相在高温热喷焰流中的烧蚀损耗，从而保证润滑相能够顺利到达喷涂基板表面，与其它涂层功能相，如硬质相、粘结相等复合实现多功能涂层。其制备方法主要由液相前驱体的成形组装来实现：陶瓷壳层和被包覆润滑相的液相前驱体分别为水相溶胶和润滑相粉体的油相悬浊液，成形得到双重乳化液滴或复乳化液滴，再经过溶胶液滴的陈化反应、清洗干燥烧结等步骤之后，可以得到陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相粉末的目标结构。

Description

陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体及其制备器件和 方法

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体而言，本发明涉及陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体及其制备器件和方法。

背景技术

热喷涂工艺制备复合结构功能涂层是机械表面工程的一个重要研究领域。热喷涂工艺对不同原料粉体的优异适应性使其几乎可以对任何材料进行涂层制备工作，但是，当利用热喷涂方法对多种原料粉体进行复合涂层制备时，由于各相原料粉体的熔融点存在差异，导致存在不同相粉体熔融情况不同的情况发生；并且当熔融点差异较大时，甚至会出现高熔点粉体表面熔融进行正常喷涂作业，而低熔点粉体被火焰烧蚀损耗的情形发生。为了避免或降低该现象发生，则需要对低熔点粉体采取保护措施，使其能够顺利通过焰流送粉过程，到达基板或零件表面，实现涂层中各设计组分相的共存，进而保证复合涂层的各项功能属性。然而，现有的热喷涂粉体及其制备方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体，以及用于制备该热喷涂粉体的器件和方法。其中，该热喷涂粉体通过陶瓷抗烧蚀壳层对润滑相进行保护，可有效降低其应用中的烧蚀损耗。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体。根据本发明的实施例，该热喷涂粉体包括：润滑相粉体内核；以及陶瓷抗烧蚀壳体，所述陶瓷抗烧蚀壳体包覆在所述润滑相粉体内核的表面。

根据本发明实施例的热喷涂粉体包括陶瓷抗烧蚀相与润滑相粉体材料，陶瓷抗烧蚀相位于整个颗粒的外侧，是包覆壳层，壳层的结构是球形或类球形；润滑相材料位于整个颗粒的内部，是被包覆物，润滑相材料散落在颗粒的内部。粉体颗粒中的润滑相材料在陶瓷抗烧蚀相的保护下，能够在700℃以下保持稳定，不分解不变质，具有润滑的作用。采取陶瓷壳层保护的方式能够有效降低热喷涂过程中低熔点润滑相的烧蚀损耗，使其能够保留在所制备的涂层中，实现涂层在服役过程中的固体自润滑效果。

另外，根据本发明上述实施例的热喷涂粉体还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述润滑相粉体内核由选自氟化钙、氟化钡中的至少之一形成。

根据本发明的一些实施例，所述陶瓷抗烧蚀壳体由二氧化锆形成。

根据本发明的一些实施例，所述热喷涂粉体的平均粒径为75～95μm。

根据本发明的一些实施例，所述热喷涂粉体的形貌呈球形或者类球形，并且粒径满足正态分布，直径变异系数小于30％(变异系数CV＝(标准偏差SD/平均值Mean)×100％)。

根据本发明的一些实施例，所述热喷涂粉体的平均粒径为85μm，粉体颗粒呈球形且球形度为0.90，变异系数为8％。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种用于制备上述实施例的热喷涂粉体的器件。根据本发明的实施例，该器件包括：内相流体入射管、中间相流体入射管、收集管和外相流体入射管；所述内相流体入射管具有第一入口、第一出口和内相流体通道；所述中间相流体入射管套设在内相流体入射管的外侧，所述中间相流体入射管的内周面与所述内相流体入射管的外周面形成中间相流体通道；所述中间相流体通道具有第二入口和第二出口；所述收集管的入口端套设在所述中间相流体入射管的出口端外侧，所述收集管的内周面与所述中间相流体入射管周面形成外相出口；所述外相流体入射管套设在所述中间相流体入射管和所述收集管的外侧，所述外相流体入射管的内周面与所述中间相流体入射管的外周面形成外相流体通道，所述外相流体通道具有第四入口。

根据本发明实施例的器件也称为“微流控双乳化玻璃器件”，其适于通过双重乳化作用制备得到润滑相粉体悬浊液、陶瓷前驱体溶胶和油相溶液形成的双重乳化液滴。具体的，分别向内相流体入射管内注入润滑相粉体悬浊液、向中间相流体通道内注入陶瓷前驱体溶胶溶液、向外相流体通道内注入所述油相溶液，在各相溶液剪切力的作用下，形成外相流体包裹中间相流体、中间相流体包裹内相流体的双重乳化液滴，该双重乳化液滴随着外相流体进入收集管。进而，通过对收集得到的双重乳化液滴进行固化、清洗、烘干和烧结处理，即可得到陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体。

另外，根据本发明上述实施例的用于制备热喷涂粉体的器件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述内相流体入射管的内径为40～70μm。

根据本发明的一些实施例，所述中间相流体入射管的内径为120～200μm。

在本发明的再一方面，本发明提出了一种用于制备上述实施例的热喷涂粉体的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将润滑相粉体悬浊液、陶瓷前驱体溶胶溶液和油相溶液混合并进行双重乳化，得到双重乳化液滴；(2)对所述双重乳化液滴进行加热固化和静置，得到固化的凝胶微球；(3)将所述固化的凝胶微球进行清洗；(4)将清洗后的凝胶微球进行烘干和烧结处理，得到所述热喷涂粉体。由此，通过将润滑相粉体悬浊液、陶瓷前驱体溶胶溶液和油相溶液混合并进行双重乳化，得到油相溶液包裹陶瓷前驱体溶胶、陶瓷前驱体溶胶包裹润滑相粉体的双重乳化液滴，进而，通过对收集得到的双重乳化液滴进行固化、清洗、烘干和烧结处理，即可得到陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体。

另外，根据本发明上述实施例的用于制备热喷涂粉体的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，上述步骤(1)进一步包括：制作得到前面实施例所述的用于制备热喷涂粉体的器件；向所述器件的内相流体通道内注入所述润滑相粉体悬浊液，向所述器件的中间相流体通道内注入所述陶瓷前驱体溶胶溶液，向所述器件的外相流体通道内注入所述油相溶液，进行所述双重乳化，得到所述双重乳化液滴。

根据本发明的一些实施例，将润滑相材料研磨后与油相溶液混合，得到所述润滑相粉体悬浊液。具体的，可以将润滑相材料研磨至微米或亚微米粒度，然后将其加入到油相溶液中，然后超声1h以上，使润滑相材料充分分散至油相溶液中。

根据本发明的一些实施例，上述润滑相材料可以本领域常见的氟化物润滑相材料，例如为选自氟化钙、氟化钡中的至少之一。

根据本发明的一些实施例，上述油相溶液为硅油溶液。

根据本发明的一些实施例，所述硅油溶液中含有表面活性剂，例如道康宁749。

根据本发明的一些实施例，上述步骤(1)中，双重乳化的具体操作可以包括：将润滑相粉体悬浊液作为内相，将陶瓷前驱体溶胶溶液作为中间相，将油相溶液作为外相，利用上述微流控双乳化玻璃器件进行双乳化，制备生产油包水包油的双乳化液滴结构。或者，双重乳化的具体操作也可以包括：首先将润滑相粉体悬浊液加入到陶瓷前驱体溶胶溶液中，并通过高速搅拌使悬浊液以小液滴的形式均匀分布于陶瓷前驱体溶胶中，然后将所得混合溶液整体作为内相，油相溶液作为外相，利用上述器件进行液滴制备，则可以得到溶胶包覆润滑相粉体油相悬浊液的复乳化液滴结构。这里，需要说明的是，上述两种双重乳化操作制备得到的产品均适于进一步通过后续步骤制备得到的陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体产品。

根据本发明的一些实施例，上述步骤(2)中，通过对双重乳化液滴进行加热固化和静置，可以使陶瓷前驱液更好地凝胶固化，得到固化的凝胶微球。加热固化的具体温度或时间以及具体的静置时间并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的一些实施例，上述步骤(3)中，可以采用油相置换工艺对固化的凝胶微球进行清洗，以便除去其中的外相流体。具体的，可以利用三氯乙烯溶液置换外相溶液，优选采用少量多次的置换方式。

根据本发明的一些实施例，上述步骤(4)中，烘干的具体条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。烘干得到的凝胶小球在进行烧结时，优选地，其温度设置应大于700℃，并低于其中所包含润滑相材料的熔点或分解点温度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的形貌情况。

图2显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的尺寸分布情况。

图3显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的切开截面形貌。

图4显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的抛磨截面形貌。

图5显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的陶瓷保护相元素在截面上的分布情况。

图6显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的润滑相元素在截面上的分布情况。

图7显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构双重乳化液滴所用的微流控器件结构示意图。

图8显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构双重乳化液滴所用的微流控器件各管口的内径尺寸。

图9显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的流程图。

图10显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的实物图。

图11显示了利用包覆型粉体所制备涂层的EDX表征结果。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面以二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体为示例，详细描述本发明的陶瓷抗烧蚀壳层包覆润滑相的热喷涂粉体及其制备器件和方法。需要说明的是，以下表征结果仅示出了该示例的热喷涂粉体的壳层及润滑相的材料成分，并不能理解为对本保护体系或润滑相其他成分的限制，本领域技术人员可以理解，只要能够实现本发明上述技术效果的溶液体系及润滑相材料，都应落在本发明的保护范围内；该示例仅示出了本发明所述的用于制备核壳结构微球的二氧化锆前驱液各成分的浓度比例、制备双重乳化液滴的微流控双乳化器件装置、制备双重乳化液滴的流速等条件之间的连接关系，并不能理解为对每个浓度比例、器件管口尺寸以及生产过程中流速的限制，本领域技术人员可以理解，只要能够实现本发明上述技术效果的溶液配比、器件装置及流体流速，都应落在本发明的保护范围内。

参考图1和2描述本发明实施例的二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体。图1说明本发明实施例制备的热喷涂粉体具有良好的完整性，二氧化锆抗烧蚀壳层为完整壳层从而将润滑相材料保护在壳层内部，在700℃以下保持稳定，不分解不变质，具有润滑的作用；图2说明本发明实施例制备的热喷涂粉体的尺寸均一，具有良好的单分散性，粉体颗粒的直径分布满足正态分布，微球的粒径平均值为85μm；本发明实施例制备的热喷涂粉体具有良好的球形度，其球形度值约为0.90；本发明实施例制备的热喷涂粉体的直径分布变异系数为8％，其值小于30％。

参考图3～6描述本发明实施例的二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体。图3说明本发明实施例制备的热喷涂粉体颗粒是由二氧化锆陶瓷抗烧蚀相和润滑相粉体材料组成；其中二氧化锆陶瓷抗烧蚀相位于颗粒外侧，是包覆壳层且该壳层的厚度均匀，润滑相粉体材料位于粉体颗粒内部，是被包覆物，壳层将粉体保护在其内部不被高温烧蚀；图4说明本发明实施例制备的热喷涂粉体颗粒是由二氧化锆陶瓷抗烧蚀相和润滑相粉体材料组成，二氧化锆陶瓷抗烧蚀相位于颗粒的外部，润滑相粉体材料位于颗粒内部，壳层将粉体保护在其内部不被高温烧蚀；图5显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的陶瓷保护相元素为锆元素，说明本发明实施例制备的热喷涂粉体的保护壳层结构是由二氧化锆陶瓷抗烧蚀相组成；图6显示了所制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的润滑相元素为钙元素、钡元素以及氟元素，说明本发明实施例制备的热喷涂粉体内部结构的材料是润滑相材料，而且所制备的粉体颗粒很好的将润滑相材料保护在的壳层内部。

参考图7描述本发明实施例中制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构双重乳化液滴所用的微流控器件结构，根据图7的结构示意图，该器件包括：内相流体入射管10、中间相流体入射管20、收集管30和外相流体入射管40，其中，内相流体入射管10具有第一入口11、第一出口12和内相流体通道13；中间相流体入射管20套设在内相流体入射管10的外侧，中间相流体入射管20的内周面与内相流体入射管10的外周面形成外相流体通道21，中间相流体通道具有第二入口22和第二出口23，收集管30的入口端31套设在中间相流体入射管20的出口端24外侧，且收集管30的内周面与中间相流体入射管20的外周面形成外相出口32，外相流体入射管40套设在中间相流体入射管20和收集管30的外侧，且外相流体入射管40的内周面与中间相流体入射管20的外周面形成外相流体通道41，外相流体通道41具有第四入口42。其中，内相流体入射管10、中间相流体入射管20、收集管30和外相流体入射管40之间均为同轴设置；根据图8的结构示意图，内相入射管10的内径为d1、中间相入射管20的内径为d2，内相流体入射管的内径d1为40～70μm，d2为中间相流体入射管20内径，包裹在内相流体入射管10周围，所以其内径应大于内相流体入射管10的外径，d2为120～200μm。

参考图9描述本发明实施例中制备二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体的流程。将润滑相粉体悬浊液、二氧化锆前躯体溶液以及含1％道康宁749表面活性剂的硅油分别装入相应型号的注射器中并连接到微流控双乳化器件的内相流体、中间相流体和外相流体的注入口，再将三个注射器装载在流量泵上，将外相流体流量调节至15～20mL/h，中间相流体调节至0.8～1.5mL/h，内相流体流量调节至0.6～1.2mL/h，进行双重乳化液滴的生产；在器件收集管出口端连接PE-5软管，使用盛有外相流体的烧杯收集液滴，烧杯放置在水浴锅中，并在70℃下加热120min；加热结束后，将烧杯中液滴收集在水清瓶中，在70℃的恒温培养箱中放置48h，得到完全固化的凝胶微球；清洗并干燥凝胶微球，对微球进行烧结，得到二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体产品，其实物图如图10。

参考图11描述本发明实施例中利用制备的二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构。热喷涂粉体涂层的EDX表征结果。对该涂层随机框选区域进行能谱扫描，扫描结果如图11所示，存在钙元素、钡元素以及氟元素三种元素的峰值，说明利用该核壳结构微球能够对高温条件下容易烧蚀的润滑相材料起到保护的作用。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例1：

使用微流控双乳化器件，将内相润滑粉末悬浊液、中间相二氧化锆前驱液和外相硅油溶液通入到双乳化器件中，之后在剪切力的作用下生成双乳化液滴；通过加热引发凝胶反应，经陈化清洗干燥后，获得凝胶微球；将凝胶微球在高温下进行烧结，可获得二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体。具体制备方法包括以下步骤：

(1)制备微流控双乳化器件：按照图7～8器件结构示意图，细圆柱管10直径d1为80μm，圆锥入射管20直径为180μm；以载玻片作为基板，将圆锥入射管20和收集管30分别从方管40两端***相对同轴布置，并以嵌套式装配，细圆柱管10与圆锥入射管20同向同轴布置并伸出圆锥入射管20，方管40两端分别粘接针头，针头粘接在基板上，各个针头与注入流体的软管相连接，软管与相应的注射器相连接。

(2)配制二氧化锆溶胶前驱液：称量3g聚乙烯醇(PVA颗粒)，在90℃的水浴环境下加入60mL去离子水溶解，制成5vol％PVA水溶液；分别称量17.03g硝酸氧锆和2.14g硝酸钇，在70℃的水浴环境下加入30mL的5vol％PVA水溶液，并加热搅拌溶解30min，制成30mL的A溶液，结束后转移到药品瓶中备用；分别称量2.24g六次甲基四胺和0.72g尿素，加入5mL的5vol％PVA水溶液振荡溶解，制成5mL的B溶液，结束后转移到药品瓶中备用；打开一个水浴锅的温度检测的按钮(设置温度小于室温，即不加热)，在水浴锅中周边加入冰袋等待至水温降至4～6℃，小烧杯中放入磁转子，将小烧杯稳定放置于该水浴锅中央，在小烧杯中加入3mL A溶液，打开水浴锅磁力旋转按钮，设置转速5～10r/s，使得转子开始搅拌，待A溶液冷却至环境温度(4～6℃)之后，逐滴加入0.275mL浓硝酸，15s内匀速加完即可，然后逐滴加入2.6mL B溶液，2min之内加完即可，待滴加B溶液结束后，继续搅拌10min即可制备出二氧化锆溶胶前驱液。

(3)配制外相硅油溶液：将表面活性剂道康宁749以1wt％的比例加入粘度为20cst硅油中，并用偏心搅拌器将其充分混合，作为外相流体。

(4)配制润滑相悬浊液：先将润滑粉末材料研磨至亚微米粒度，再将润滑粉末加入硅油溶液中，将其放入超声箱中超声1h以上，使其充分分散于硅油溶液中，制备得到润滑相粉体悬浊液。

(5)双重乳化成形制备乳化液滴：将配制好的润滑相悬浊液作为内相从细圆柱管注入，将配制好的二氧化锆前驱液沿着细圆柱管和圆锥入射管之间的间隙流入，将配制好的硅油溶液从圆锥入射管和方管之间的间隙流入；将内相流体流量调节至0.8mL/h，中间相流体流量调节至1.2mL/h，外相流体流量调节至20mL/h，在各相溶液剪切力的作用下形成双乳化液滴，并将乳化液滴收集在烧杯中。

(6)双乳化液滴的加热陈化：在液滴生产过程中将收集液滴的烧杯放置在70℃的水浴锅中加热固化2h；固化结束将液滴收集在水清瓶中，将其放置70℃的恒温培养箱中陈化48h。

(7)固化后的凝胶微球清洗干燥：

从恒温培养箱中拿出水清瓶，冷却至室温后吸去瓶内硅油溶液，加入三氯乙烯溶液，置于摇床，摇床速度设置为140r/min，每隔15min进行三氯乙烯溶液的置换，整个过程需要进行4次，在用三氯乙烯置换硅油的过程中，要注意不能将硅油全部吸走，每次吸走的硅油量应该为瓶中溶液的约1/3，然后再加入同等量的三氯乙烯溶液进行置换，这样能够降低微球团聚的现象；

常温下，将水清瓶内三氯乙烯连同凝胶小球倒入到70mm的玻璃培养皿中，吸去三氯乙烯，然后进行室温干燥，待三氯乙烯完全挥发之后，再进行下一步；用去离子水对氨水进行10:1稀释，再加入1％的TritonX-100活性剂，混合均匀，然后用称量纸收集小球并倒入水清瓶内，加10％稀氨水溶液至瓶身2/3；

将装有小球的水清瓶写上标签后整齐放入70℃培养箱2h，在此过程中要每隔30min手动摇晃一次，并更换一次稀氨水溶液；从恒温培养箱中取出水清瓶，吸去氨水溶液并加入去离子水，摇床速度设置为140r/min，每隔15min进行去离子水溶液的更换，整个过程需要进行4次；

将水清瓶中的去离子水吸去并加入丙二醇甲醚，摇床速度设置为140r/min，摇晃清洗过程持续30min；

将丙二醇甲醚和小球全部倒入70mm玻璃培养皿中，吸去丙二醇甲醚后在常温下干燥，待干燥结束后对小球进行收集。

(8)凝胶小球烧结

将干燥后的凝胶微球转移到氧化铝材质的坩埚中，放入高温烧结炉中按以下步骤进行烧结：

以每分钟0.5℃的升温速率将干燥后的凝胶微球升温至200℃，并保温4h；

以每分钟2.5℃的升温速率从200℃升温至350℃，并保温4h；

以每分钟2.5℃的升温速率从350℃升温至500℃，并保温4h；

以每分钟2.5℃的升温速率从500℃升温至750℃，并保温4h；

停止加热并随炉冷却至室温。

取出坩埚，得到球形度高、尺寸均一、结构致密的二氧化锆抗烧蚀壳层包覆润滑相的核壳结构热喷涂粉体颗粒。

(9)热喷涂涂层的制备：将制备完成的粉体与NiCr/Cr₃C₂粉体粒度230目～120目(65～125μm)按松装体积1:3混合，然后使用***喷涂工艺制备涂层，对混合粉体和涂层结果进行EDX表征，表征结果如图11。通过图11所示，存在钙元素、钡元素以及氟元素三种元素的信号峰，说明利用该核壳结构微球能够对高温条件下容易烧蚀的润滑相材料起到保护的作用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种热喷涂粉体，其特征在于，包括：

润滑相粉体内核；

陶瓷抗烧蚀壳体，所述陶瓷抗烧蚀壳体包覆在所述润滑相粉体内核的表面。

2.根据权利要求1所述的热喷涂粉体，其特征在于，所述润滑相粉体内核由选自氟化钙、氟化钡中的至少之一形成。

3.根据权利要求1所述的热喷涂粉体，其特征在于，所述陶瓷抗烧蚀壳体由二氧化锆形成。

4.根据权利要求1所述的热喷涂粉体，其特征在于，所述热喷涂粉体的平均粒径为75～95μm。

5.一种用于制备权利要求1～4任一项所述的热喷涂粉体的器件，其特征在于，包括：内相流体入射管、中间相流体入射管、收集管和外相流体入射管；

所述内相流体入射管具有第一入口、第一出口和内相流体通道；

所述中间相流体入射管套设在内相流体入射管的外侧，所述中间相流体入射管的内周面与所述内相流体入射管的外周面形成中间相流体通道；所述中间相流体通道具有第二入口和第二出口；

所述收集管的入口端套设在所述中间相流体入射管的出口端外侧，所述收集管的内周面与所述中间相流体入射管周面形成外相出口；

所述外相流体入射管套设在所述中间相流体入射管和所述收集管的外侧，所述外相流体入射管的内周面与所述中间相流体入射管的外周面形成外相流体通道，所述外相流体通道具有第四入口。

6.根据权利要求5所述的器件，其特征在于，所述内相流体入射管的内径为40～70μm；

任选地，所述中间相流体入射管的内径为120～200μm。

7.一种用于制备权利要求1～4任一项所述的热喷涂粉体的方法，其特征在于，包括：

(1)将润滑相粉体悬浊液、陶瓷前驱体溶胶溶液和油相溶液混合并进行双重乳化，得到双重乳化液滴；

(2)对所述双重乳化液滴进行加热固化和静置，得到固化的凝胶微球；

(3)将所述固化的凝胶微球进行清洗；

(4)将清洗后的凝胶微球进行烘干和烧结处理，得到所述热喷涂粉体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括：

制作得到权利要求5或6所述的器件；

向所述器件的内相流体通道内注入所述润滑相粉体悬浊液，向所述器件的中间相流体通道内注入所述陶瓷前驱体溶胶溶液，向所述器件的外相流体通道内注入所述油相溶液，进行所述双重乳化，得到所述双重乳化液滴。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将润滑相材料研磨后与油相溶液混合，得到所述润滑相粉体悬浊液；

任选地，所述润滑相材料为选自氟化钙、氟化钡中的至少之一。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述油相溶液为硅油溶液；

任选地，所述硅油溶液中含有表面活性剂。

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