[发明专利]高温炉辊表面的纳米热障涂层及制备方法

权利要求书

1.一种高温炉辊表面的纳米热障涂层，其特征在于：本纳米热障涂层包括中间粘结层和纳米陶瓷工作层，所述中间粘结层是由成分为CoNiCrAlY的粉末制备的涂层，其中Ni30-35%、Cr20-25%、Al5-10%、Y0.4-0.7%、Co余量，粉末粒径为20-45μm，所述纳米陶瓷工作层是原始粒径为50-100nm的纳米ZrO₂涂层，其中加入6-8%的Y₂O₃并经二次造粒，造粒后颗粒粒度大小为45-106μm，上述百分含量为重量百分比。

2.根据权利要求1所述高温炉辊表面的纳米热障涂层的制备方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、高温炉辊基体预处理，将高铬镍耐热不锈钢炉辊表面清洗干净，预热至90-110℃进行干燥，采用自动喷砂机进行喷砂处理，喷砂材料为46#白刚玉，喷枪角度90±5o，空气压力6kg/cm²，喷枪到炉辊表面距离450-550mm，炉辊表面喷砂后表面粗糙度Ra5-7μm；

步骤二、中间粘结层的CoNiCrAlY粉末于120-150℃预热90-120min，采用等离子喷涂设备制备中间粘结层，喷涂工艺参数为送粉率25-35g/min、电流600-700A、主气压力45-50NLPM、辅气压力12-15NLPM、送粉气压力2-2.5NLPM、喷涂距离100-130mm、涂层厚度0.06-0.10mm；

步骤三、将制备工作层的纳米ZrO₂粉末于120-150℃预热90-120min，采用等离子喷涂设备制备纳米陶瓷工作层，喷涂工艺参数为送粉率40-50g/min、电流600-700A、主气压力35-45NLPM、辅气压力10-12NLPM、送粉气压力2.5-3NLPM、喷涂距离100-130mm、涂层厚度0.15-0.20mm；

步骤四、采用封孔剂对纳米陶瓷工作层表面进行涂覆封孔,将喷涂有纳米陶瓷工作层的高温炉辊预热到85℃—95℃，采用刷涂方式进行涂覆处理，随后常温固化30min。

3.根据权利要求2所述的高温炉辊表面的纳米热障涂层的制备方法，其特征在于：所述封孔剂是铬酸盐水溶液，其中铬酐含量为20-30mg/L。