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CN101730757A - 涂覆基材表面的方法和经过涂覆的产品 - Google Patents

涂覆基材表面的方法和经过涂覆的产品 Download PDF

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CN101730757A CN200780040963A CN200780040963A CN101730757A CN 101730757 A CN101730757 A CN 101730757A CN 200780040963 A CN200780040963 A CN 200780040963A CN 200780040963 A CN200780040963 A CN 200780040963A CN 101730757 A CN101730757 A CN 101730757A
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Abstract

本发明揭示了一种向表面施加涂层的方法，其中，气流与选自下组的材料的粉末形成气体-粉末混合物：铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、它们中的至少两种的混合物、以及它们中至少两种的合金或与其它金属的合金，所述粉末的粒度为0.5-150μm，氧含量小于500ppm，氢含量小于500ppm，其中，使所述气流具有超音速，将该超音速的射流导向物体的表面。使用所制备的涂层例如作为腐蚀保护涂层。

Description

涂覆基材表面的方法和经过涂覆的产品
本发明涉及施加涂层的方法，所述涂层仅含有少量不同的气体杂质，特别是氧气和氢气。
在表面上施加金属涂层，尤其是难熔金属涂层会产生许多问题。
在常规方法中，金属通常完全或部分熔化，结果金属易于氧化或吸收其它气体杂质。因此，常规方法如堆焊和等离子喷涂必须在保护气体或真空下进行。
在这种情况下，需要较高的设备开销，并且构件的尺寸是受限制的，其中气体杂质的含量仍然不能令人满意。
向待涂覆物体传递大量的热会使得变形的可能性非常大，导致这些方法不能用在复杂构件的情况(通常还包含在低温下熔融的成分)中。
因此，复杂构件必须在再加工之前拆卸，结果通常导致所述再加工几乎没有经济性，并且只能进行构件材料(废料)的再利用。
而且，在真空等离子喷涂中，源自使用的电极的钨和铜杂质会引入涂层中，结果导致了不利的情况。例如，如果将钽或铌涂层用于腐蚀保护，则这些杂质会通过形成所谓的微型原电池而降低涂层的保护作用。
并且，这些方法是熔融冶金方法，总是包含其固有的缺点，如单向颗粒生长。这具体发生在激光加工中，其中，将合适的粉末施加在表面上并且通过激光束熔化。另一个问题是多孔性，这具体可在先施加金属粉末接着采用热源熔化的情况下观察到。在WO 02/064287中已试图仅通过用能量束如激光束表面熔化和烧结粉末颗粒来解决这些问题。但是，结果并不总是令人满意的，较高的设备开销是必需的，在复杂构件中引入有所降低但还是很高的能量时涉及的问题仍然存在。
WO-A-03/106,051揭示了用于低压冷喷涂的方法和设备。在该方法中，将粉末颗粒涂料在基本上室温条件下、于气体中喷涂在工件上。该方法在低于大气压的低压环境中进行，以加速喷涂的粉末颗粒。使用该方法，在工件上形成粉末涂层。
EP-A-1,382,720揭示了用于低压冷喷涂的另一种方法和设备。在该方法中，将待涂覆靶和冷喷枪置于低于80kPa压力的真空室内。使用该方法，用粉末涂覆工件。
因此，鉴于现有技术，本发明的目的是提供新颖的涂覆基材的方法，该方法的特点在于，引入的能量低，设备的开销少，对于各种载体材料和涂料具有广泛的应用性，其中，待施加金属在加工过程中不熔化。
本发明的另一个目的是提供新颖的制备致密的耐腐蚀性涂层、尤其是钽涂层的方法，该涂层仅含有少量杂质，优选仅含有少量氧、氢和氮杂质，该涂层非常适合用作腐蚀保护层，特别是用于化工厂设备中。
通过如权利要求1所述的方法将所需的难熔金属施加到所需的表面上来实现本发明的目的。
与常规的热喷涂(火焰、等离子体、高速火焰、电弧、真空等离子体、低压等离子体喷涂)和堆焊(deposit welding)方法不同，涂覆设备中产生的热能没有导致涂覆材料表面熔化的方法通常适用于本发明。要避免与火焰或热燃烧气体接触，因为它们可能导致粉末颗粒氧化，会使得所得涂层中的氧含量升高。
这些方法，例如冷气体喷涂、冷喷涂方法、冷气体动态喷涂、动力喷涂是本领域技术人员已知的，并且例如在EP-A-484533中进行了描述。根据本发明，专利DE-A-10253794中描述的方法同样适用。
所谓的冷喷涂方法或动力喷涂方法尤其适用于本发明方法；
EP-A-484533中描述的冷喷涂方法特别适用，该专利文献的内容通过引用结合于此。
因此，用于将涂料施加在表面上的有利的方法是这样的方法，其中，气流与选自铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、它们中的至少两种的混合物、以及它们相互之间或与其它金属的合金的粉末材料形成气体-粉末混合物，所述粉末的粒度为0.5-150μm，氧含量低于500ppm，氢含量低于500ppm，其中，使所述气流具有超音速，形成确保所述气体-粉末混合物中的粉末速度为300-2000m/s(较好300-1200m/s)的超音速射流，并将该射流导向物体的表面。
撞击在所述物体表面上的金属粉末颗粒形成涂层，并且所述颗粒严重变形。
所述粉末颗粒以确保颗粒的流量密度为0.01-200g/s cm2，较佳的是0.01-100g/s cm2，非常好的是0.01-20g/s cm2，或者最好是0.05-17g/s cm2的量有利地存在于射流中。
所述流量密度由式F＝m/(π/4*D2)计算，式中F＝流量密度，D＝喷嘴截面，m＝粉末输送速率。例如70g/分钟＝1.1667g/s的粉末输送速率是粉末输送速率的一般例子。
在小于2mm的低D值条件下，可实现明显大于20g/s cm2的值。在这种情况下，在更高的粉末输送速率条件下，F可以容易地假定为50g/s cm2或者甚至更高。
通常使用惰性气体如氩气、氖气、氦气或氮气、或者它们中的两种或更多种的混合物作为与金属粉末形成气体-粉末混合物的气体。在特别的情况下，也可使用空气。如果满足了安全规定，也可以使用氢气或氢气与其它气体的混合物。
在该方法的优选的形式中，喷涂包括以下步骤：
-提供与待喷涂涂覆表面相邻的喷射口；
-向喷射口提供微粒材料的粉末，所述微粒材料选自铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、它们中的至少两种的混合物、或者它们相互之间的合金或与其它金属的合金，所述粉末的粒度为0.5-150μm，氧含量小于500ppm，氢含量小于500ppm，所述粉末处于压力下；
-在压力下向喷射口提供惰性气体，以在喷射口处形成静压，并在待涂覆表面上提供所述微粒材料和气体的射流；以及
-将喷射口设置于小于1个大气压、并且明显小于喷射口处的静压的低压区域中，以充分加速到达所述待涂覆表面上的所述微粒材料和气体的射流。
在该方法的另一个优选的形式中，用冷喷枪和待涂覆靶进行喷射，所述冷喷枪设置于压力小于80kPa、较佳的是0.1-50kPa、最好是2-10kPa的真空室内。
其它有利的实施方式可从权利要求书中看出。
金属通常具有99％或更高，例如99.5％或99.7％或99.9％的纯度。
根据本发明，基于金属杂质，所述金属的纯度适宜为至少99.95％，尤其是至少99.995％或至少99.999％，特别是至少99.9995％。
如果使用合金代替单独的金属，则至少所述金属具有这一纯度，但是较佳的是整个合金具有这一纯度，从而能够产生相应的高纯度涂层。
并且，所述金属粉末的氧含量小于500ppm，或小于300ppm，特别是小于100ppm，氢含量小于500ppm，或氢含量小于300ppm，特别是氢含量小于100ppm。
已经出乎意料地发现，如果初始粉末中这些杂质的含量极低，则粉末的沉积效率提高，所施加的涂层的密度变大。
特别合适的难熔金属粉末的纯度至少为99.7％，优选至少为99.9％，更优选至少为99.95％，氧含量小于500ppm或小于300ppm，优选氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，优选氢含量小于100ppm。
特别合适的难熔金属粉末的纯度至少为99.95％，优选至少为99.995％，氧含量小于500ppm或小于300ppm，优选氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，优选氢含量小于100ppm。
特别合适的金属粉末的纯度至少为99.999％，优选至少为99.9995％，氧含量小于500ppm或小于300ppm，优选氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，优选氢含量小于100ppm。
在所有上述粉末中，其它非金属杂质如碳、氮或氢的总含量应宜小于500ppm，较佳的是小于150ppm。
具体地说，氧含量宜为50ppm或更少，氢含量为50ppm或更少，氮含量为25ppm或更少，碳含量为25ppm或更少。
金属杂质的含量宜为500ppm或更少，较佳的是100ppm或更少，最好是50ppm或更少，具体是10ppm或更少。
优选的合适金属粉末是例如也适于制造电容器的难熔金属粉末中的许多种。
这些金属粉末可通过用还原剂还原难熔金属化合物，较佳的是接着进行脱氧来制备。例如，氧化钨或氧化钼在高温下于氢气流中还原。在例如Schubert、Lassner的“Tungsten”(Kluwer Academic/Plenum Publishers，纽约，1999)或Brauer的“Handbuch der
Figure G2007800409632D00051
Anorganischen Chemie”(Ferdinand EnkeVerlag Stuttgart，1981，第1530页)中描述了这一制备方法。
在钽和铌的情况下，所述制备通常通过用碱金属或碱土金属还原碱金属七氟钽酸盐和碱土金属七氟钽酸盐或氧化物(如七氟钽酸钠、七氟钽酸钾，七氟铌酸钠或七氟铌酸钾)来进行。所述还原可通过在添加例如钠的盐熔体中或者在有利地使用钙蒸汽或镁蒸汽的气相中进行。所述难熔金属化合物还可与碱金属或碱土金属混合，并加热该混合物。氢气氛是有利的。许多合适的方法是本领域技术人员熟知的，并且本领域技术人员能从中选择合适的反应条件的工艺参数也是已知的。例如US 4483819和WO 98/37249中描述了合适的方法。
优选在还原之后进行脱氧。这可通过例如将难熔金属粉末与Mg、Ca、Ba、La、Y或Ce混合接着进行加热进行，或者在能将氧气从金属粉末输送到吸气物质(getter)的气氛中于吸气物质存在下加热难熔金属进行。然后，一般用酸和水除去难熔金属粉末中的脱氧剂盐，并干燥。
有利的是，当用金属来减少氧含量时，可以保持金属杂质的含量较低。
用于制备具有低氧含量的纯粉末的其它方法包括用碱土金属作为还原剂来还原难熔金属氢化物，如WO 01/12364和EP-A-1200218中所描述。
涂层的厚度通常不超过0.01mm。较佳的是层的厚度为0.05-10mm，更好是0.05-5mm，再好是0.05-1mm，最好是0.05-0.5mm。
所得的涂层中的杂质、氧和氢含量与粉末中的杂质、氧和氢含量的偏差应不超过50％，较佳的是不超过20％。
如果在惰性气体下涂覆基材表面，则可有利地达到上述效果。氩气宜用作惰性气体，因为其密度大于空气密度，会覆盖待涂覆物体并保持现有的状态，尤其是如果待涂覆表面位于防止氩气逃逸或流出的器皿中并且更多的氩气连续加入的情况下。
根据本发明施加的涂层具有高纯度以及低氧含量和低氢含量。较佳地，这些涂层的氧含量小于500ppm或小于300ppm，特别是氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，特别是氢含量小于100ppm。
特别地，这些涂层的纯度至少为99.7％，优选至少为99.9％，更优选至少为99.95％，氧含量小于500ppm或小于300ppm，优选氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，优选氢含量小于100ppm。
特别地，这些涂层的纯度至少为99.95％，优选至少为99.995％，氧含量小于500ppm或小于300ppm，优选氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，优选氢含量小于100ppm。
特别地，这些涂层的纯度为99.999％，优选至少为99.9995％，氧含量小于500ppm或小于300ppm，优选氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，优选氢含量小于100ppm。
依据本发明的涂层中其它非金属杂质如碳、氮或氢的总含量宜小于500ppm，最优选小于150ppm。
所述施加的涂层中的气体杂质含量与制造所述涂层所用的初始粉末的相应含量之间的偏差不超过50％，或者不超过20％，或者不超过10％，或者不超过5％，或者不超过1％。在本文中，术语“偏差”要理解为具体的是指增加；所得涂层中的气体杂质含量超过初始粉末的气体杂质含量的程度应有利地不超过50％。
所述施加的涂层中的氧含量与初始粉末的氧含量之间的偏差优选不超过5％，具体是不超过1％，氢含量与初始粉末的氢含量之间的偏差不超过5％，具体是不超过1％。
依据本发明的涂层中其它非金属杂质如碳或氮的总含量优选小于500ppm，最优选小于150ppm。依据本发明的方法，也可以制备杂质含量更高的层。
具体地说，氧含量宜为50ppm或更少，氢含量宜为50ppm或更少，氮含量为25ppm或更少，碳含量为25ppm或更少。
金属杂质的含量宜为50ppm或更少，较佳的是10ppm或更少。
在一个优选的实施方式中，所述涂层的密度至少为97％，较佳的是大于98％，具体是大于99％或99.5％。97％密度的层是指所述层具有97％的本体(bulk)材料的密度。这里涂层的密度是涂层的封闭特征和孔隙率的一种量度。封闭的、基本上无孔的涂层通常具有超过99.5％的密度。密度可通过该涂层的截面图像(截面)的图像分析或者通过氦比重测定来确定。后一种方法不是优选的，因为在非常致密的涂层的情况下，没有对距离表面较远的涂层中存在的孔进行测定，因而会测得比实际存在的孔隙率低的孔隙率。借助图像分析，密度的测定可通过首先测定显微镜的成像区域中待研究涂层的总面积、然后将这一面积与孔的面积对比来进行。在此方法中，对距离表面较远、靠近基材界面的孔也进行了检测。至少97％，较佳的是大于98％，具体是大于99％或99.5％的高密度对于许多涂覆工艺尤其重要。
所述涂层显示出由其高密度和颗粒的高变形度导致的高机械强度。因此，在钽的情况下，如果使用氮气作为与金属粉末形成气体-粉末混合物的气体，则强度至少为80MPa，更好是至少100MPa，最好是至少140MPa。如果使用氦气，则强度通常为至少150MPa，较佳的是至少170MPa，再好是至少200MPa，特别好是大于250MPa。
本发明方法的待涂覆制品不受限制。通常，可以使用需要涂层、优选腐蚀保护涂层的所有制品。这些制品由金属和/或陶瓷材料和/或塑料材料制成，或者可包含来自这些材料的组分。较佳地，对可能由于例如磨损、腐蚀、氧化、蚀刻、机械加工或其它应力而损耗材料的材料表面进行涂覆。
较佳地，依据本发明方法对用于腐蚀环境(例如化学处理中、医疗装置中或植入物中)的材料表面进行涂覆。待涂覆的设备和构件的例子是化工厂或实验室或医疗装置中使用的构件或作为植入物的构件，例如反应和混合容器、搅拌器、盖板(blind flange)、热电偶套管、爆破片(birsting disk)、爆破片夹持器、热交换器(壳和管)、管道系统、阀门、阀体、溅射靶、X射线阳极板(优选X射线旋转阳极)和泵部件。
依据本发明的方法制备的涂层优选用于腐蚀保护。
因此，本发明还涉及包含至少一个涂层的由金属和/或陶瓷材料和/或塑料材料制成的制品，所述涂层包含金属铌、钽、钨、姆、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、它们中的两种或更多种的混合物、或者它们中的两种或更多种的合金或者它们与其它金属的合金，所述涂层具有上述性质。
具体地说，这类涂层是钽或铌的涂层。
较佳地，通过对待涂覆基材表面进行冷喷涂来施加钨、钼、钛、锆、它们中的两种或更多种的混合物、或者它们中的两种或更多种的合金或者它们与其它金属的合金的层，更好是钽或铌层。出乎意料的是，已经发现，使用氧含量下降到低于500ppm且氢含量低于500ppm的所述粉末或粉末混合物，较佳的是使用钽或铌粉末，可制得具有超过90％的非常高的沉积率的冷喷涂的层。在所述冷喷涂的层中，金属的氧含量和氢含量与粉末的氧含量和氢含量相比几乎没有改变。如上所述，这些冷喷涂的层显示出比通过等离子体喷涂或真空喷涂产生的层高得多的密度，或者比使用较高氧含量和/或较高氢含量的金属粉末冷喷涂产生的层高得多的密度。此外，这些冷喷涂的层可制造为没有纹理或仅有小纹理，这取决于粉末性能和涂覆参数。这些冷喷涂的层也是本发明的目的。
适用于本发明方法的金属粉末还可以是由难熔金属与合适的非难熔金属的合金、假合金、以及粉末混合物组成的金属粉末。
因此，基材的涂覆表面也可以由相同的合金或假合金形成。
它们具体包括选自第一组的金属与选自第二组的金属的合金、假合金或粉末混合物，所述第一组包括铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、或它们中两种或更多种的混合物，所述第二组包括铑、钯、铂和金。这些粉末属于现有技术，原则上是本领域技术人员已知的，在例如EP-A-774315和EP-A-1138420中进行了描述。
它们可通过常规的方法制备；例如，粉末混合物可通过预制备的金属粉末的均匀混合得到，一方面，可以在用于本发明方法中之前进行混合，或者也可以在气体-粉末混合物的生产过程中进行混合。合金粉末通常可通过将合金化组分熔融及混合在一起来得到。根据本发明，所谓的预合金化的粉末也可用作合金粉末。它们是通过这样的方法制造的粉末，其中，将合金化组分的化合物(例如盐、氧化物和/或氢化物)混合，然后进行还原，从而得到所讨论金属的密切混合物。假合金也可用在本发明中。假合金理解为并非通过常规的熔融冶金术，而是通过例如研磨、烧结或渗透得到的材料。
已知的材料例如是钨/铜合金，或钨/铜混合物，其性能是已知的，在这里通过例子列出：
种类   密度(g/cm3)   HB(MPa)   电导率(％IACS)   热膨胀系数(ppm/K)   热导率(W/m.K)
  WCu10   16.8-17.2   ≥2550   ＞27   6.5   170-180
  WCu15   16.3   7.0   190-200
  WCu20   15.2-15.6   ≥2160   ＞34   8.3   200-220
  WCu25   14.5-15.0   ≥1940   ＞38   9.0   220-250
  WCu30   13.8-14.4   ≥1720   ＞42
上述相同比例的钼-铜合金或者钼/铜混合物也是已知的。
包含例如10、40或65重量％的钼的钼-银合金或者钼/银混合物也是已知的。
包含例如10、40或65重量％的钨的钨-银合金或者钨/银混合物也是已知的。
包含例如80重量％的镍的镍-铬合金或者镍/铬混合物也是已知的。
它们可以用在例如热管、冷却体、或者通常用在温度控制系统中。
还可使用钨-铼合金或混合物，或者金属粉末是具有以下组成的合金：
94-99重量％、优选95-97重量％的钼；1-6重量％、优选2-4重量％的铌；0.05-1重量％、优选0.05-0.02重量％的锆。
这些纯度至少为99.95％的就像纯金属粉末一样的合金可以通过冷气体喷涂法用于溅射靶的再循环或生产。
以下附图说明本发明。
图1显示了使用不同气体和参数喷涂Ta颗粒的速率。
图2显示了Ta涂层的TCT强度和气穴率(cavitation rate)。
图3显示了Ta和Nb粉末的沉积效率。
图4显示了使用N2在3,3MPa的压力下、在不同温度下，Ni的沉积效率。
图5显示了未蚀刻的Ta涂层的光学显微图片。在图5a中，显示了使用氦气由Ta，150(标准)制得的涂层；在图5b中，显示了使用氮气由Ta，151(优化的)制得的涂层；在图5c中，显示了使用氦气由Ta，
Figure G2007800409632D00102
151(优化的)制得的涂层。
图6显示了经过蚀刻的图5的Ta涂层的光学显微图片。图6a、6b和6c的涂层对应于图5a、5b和5c的涂层。
图7显示了喷涂在低碳钢上的经过腐蚀测试后的Ta涂层。在图7a中，显示了经过盐喷测试后的涂层：Ta，标准，He，168小时后；在图7b中，显示了经过盐喷测试后的涂层：Ta，优化的，N2，1008小时后；在图7c中，显示了经过暴露测试(emerging test)后的涂层表面(28天，20％HCl，70℃)：Ta，优化的，N2；在图7d中，显示了测试区域内图7c的涂层的截面图。
在下表中，列出了实施例中使用的粉末的特征。
Figure G2007800409632D00103
实施例
涂层的制备
制备钽和铌的涂层。使用上表中列出的金属粉末。这些粉末可购自戈斯拉尔(Goslar)的H.C.施塔克有限公司(H.C.Starck GmbH & Co.KG)。
获得非常坚固和致密的涂层，该涂层具有低孔隙度和对具体基材极好的粘着性。流量密度在11-21g/sec*cm2之间。
实验的结果示于附图中。
系统在气体供给压力最高3.4MPa和气体温度最高600℃的条件下运行。使用氮气和氦气作为工艺气体。在这些条件下，N2气体流量约为80m3/h，He气体流量为190m3/h。由于其较低的密度，使用氦气可以实现明显较高的气体和颗粒流速(图1)。气体压力必须设定在至少3MPa，气体温度设定在600℃。另外，将粉末颗粒在预热室中加热到接近气体温度。在许多情况中，该预热步骤可决定性地提高硬度和高熔点之间的顺应性。
当使用氧含量低至约250ppm且氢含量小于约50ppm的优化的Ta粉末时，可以观察到沉积效率的明显提高。在使用氮气和氦气的情况中，沉积效率值都在90％以上。
使用气体He和N2喷涂的涂层的腐蚀行为具有可比性。在这两种气体的情况中，可以制得提供有效腐蚀保护的完全致密的涂层。在盐喷测试1000小时后并且在70℃暴露于20％HCl溶液28天后，即使90微米厚度的薄Ta涂层也不会显示低碳钢基材有任何腐蚀迹象。在盐酸溶液中，Ta涂层的降解速率低于检测下限0,01mm/a。
对化学和冶金学性质与Ta非常类似的Nb进行相同的优化测量。氧含量明显降低，粒度分布得到调节。喷涂测试显示，使用优化的铌粉末161，也可以产生非常致密的涂层。喷涂颗粒具有高程度的变形和良好的结合性。通过这些优化，沉积效率也可以从60％提高到90％以上。
对于Ni的例子，表明对于非难熔金属也可以成功地进行非常类似的改进。用于热喷涂的Ni粉末通常是通过水雾化产生这种粉末的部分无规形貌而制得的。由于这种制造方法，水雾化的Ni粉末的氧含量很高，约为0.18重量％。通过气体雾化生产优化的粉末，该粉末仅含有180ppm的氧，只是水雾化粉末的氧含量的10％。另外，粉末颗粒主要是球形的。喷涂测试说明在提高气体温度时，两种粉末的沉积效率都提高。但是，当在600℃使用优化的Ni粉末
Figure G2007800409632D00112
176时，沉积效率提高约20％，达到90％以上。由该优化的粉末喷涂的涂层具有较高的密度，颗粒表现出较大的变形，相互之间具有较佳的结合性。

Claims (30)

1.一种向表面施加涂层的方法，其中，气流与选自下组的材料的粉末形成气体-粉末混合物：铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、或者它们中的至少两种的混合物、或者它们中至少两种的合金或与其它金属的合金，所述粉末的粒度为0.5-150μm，氧含量小于500ppm，氢含量小于500ppm，其中，使所述气流具有超音速，将该超音速的射流导向物体的表面。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，加入所述气体中的粉末的量确保颗粒的流量密度为0.01-200g/s cm2，较佳的是0.01-100g/s cm2，非常好的是0.01-20g/s cm2，或者最好是0.05-17g/s cm2。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷涂包括以下步骤：
-提供与待喷涂涂覆表面相邻的喷射口；
-向喷射口提供微粒材料的粉末，所述微粒材料选自铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、它们中的至少两种的混合物、或者它们相互之间的合金或与其它金属的合金，所述粉末的粒度为0.5-150μm，氧含量小于500ppm，氢含量小于500ppm，所述粉末处于压力下；
-在压力下向喷射口提供惰性气体，以在喷射口处形成静压，并在待涂覆表面上提供所述微粒材料和气体的射流；以及
-将喷射口设置于小于1个大气压、并且明显小于喷射口处的静压的低环境压区域中，以充分加速待涂覆表面上的所述微粒材料和气体的射流。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述喷涂用冷喷枪和待涂覆靶进行，所述冷喷枪设置于压力小于80kPa、较佳的是0.1-50kPa，最好是2-10kPa的真空室内。
5.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，气体-粉末混合物中粉末的速度为300-2000m/s，优选为300-1200m/s。
6.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述撞击在物体表面上的粉末颗粒形成涂层。
7.如权利要求1-6中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述施加的涂层的粒度为10-50μm。
8.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述金属粉末中的气体杂质的含量以重量计为10-1000ppm。
9.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述金属粉末的氧含量小于300ppm，特别是小于100ppm。
10.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述金属粉末的氢含量小于300ppm，特别是小于100ppm。
11.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述施加的涂层的氧含量小于500ppm或小于300ppm，特别是氧含量小于100ppm，氢含量小于500ppm或小于300ppm，特别是氢含量小于100ppm。
12.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述施加的涂层的气体杂质含量与初始粉末中的气体杂质含量的偏差不超过50％。
13.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述施加的涂层的气体杂质含量与初始粉末中的气体杂质含量的偏差不超过20％，或不超过10％，或不超过5％，或不超过1％。
14.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述施加的涂层的氧含量和氢含量与初始粉末中的氧含量和氢含量的偏差不超过5％，特别是不超过1％。
15.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述施加的涂层的氧含量不超过300ppm，所述施加的涂层的氢含量不超过300ppm。
16.如权利要求9和10所述的方法，其特征在于，施加的金属涂层包含钽、铌或镍。
17.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述涂层的厚度为10μm-10mm，或者50μm-5mm。
18.如前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，通过在待涂覆物体表面上冷喷涂，较佳是冷喷涂钽或铌层，来施加层。
19.选自下组的材料的粉末在如前述权利要求1-18中一项或多项所述的方法中的应用：铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、或者它们中的至少两种的混合物、或者它们中至少两种的合金或与其它金属的合金，所述粉末的粒度为150μm或更小，氧含量小于500ppm，氢含量小于500ppm。
20.如权利要求19所述的应用，其特征在于，所述金属粉末是具有以下组成的合金：94-99重量％、较佳的95-97重量％的钼；1-6重量％、较佳的2-4重量％的铌；0.05-1重量％、较佳的0.05-0.02重量％的锆。
21.如权利要求19所述的应用，其特征在于，所述金属粉末是选自铌、钽、钨、钼、钛或锆的难熔金属与选自钴、镍、铑、钯、铂、铜、银或金的金属的合金、假合金、或者粉末混合物。
22.如权利要求19所述的应用，其特征在于，所述金属粉末包含钨-铼合金。
23.如权利要求19所述的应用，其特征在于，所述金属粉末包括钛粉末与钨粉末或钼粉末的混合物。
24.一种位于成形的物体上的金属涂层，该涂层是通过如前述权利要求1-18中一项或多项所述的方法得到的。
25.钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、它们中的两种或更多种的混合物、或者它们中的两种或更多种的合金或它们与其它金属的合金的冷喷涂的层，该层的氧含量低于500ppm，氢含量低于500ppm。
26.如权利要求25所述的冷喷涂的层，其特征在于，所述层由钽、铌或镍制得。
27.一种涂覆的物体，其包括至少一层金属铌、钽、钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、它们中的两种或更多种的混合物、或者它们中的两种或更多种的合金或它们与其它金属的合金，所述涂覆的物体是使用如前述权利要求1-18中一项或多项所述的方法得到的。
28.如权利要求27所述的涂覆的物体，其特征在于，所述涂覆的物体由金属和/或陶瓷材料和/或塑料材料制成，或者包含来自这些材料中的至少一种的组分。
29.如权利要求27或28所述的涂覆的物体，其特征在于，所述涂覆的物体是化工厂或实验室或医疗装置中使用的构件或作为植入物的构件，较佳的是反应和/或混合容器、搅拌器、盖板、热电偶套管、爆破片、爆破片夹持器、热交换器(壳和/或管)、管道系统、阀门、阀体、溅射靶、X射线阳极板，较佳的是X射线旋转阳极，和泵部件。
30.金属涂层在成形的物体上作为腐蚀保护涂层的应用，所述金属涂层通过如前述权利要求1-18中一项或多项所述的方法得到。
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