[发明专利]一种纳米柱状晶热障涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米柱状晶热障涂层，为双层结构，包括粘结层和陶瓷层，其特征在于所述的粘结层为采用大气等离子喷涂的方法对NiCrCoAlY粉体进行喷涂而得； 

所述的陶瓷层为将氧化钇部分稳定的氧化锆粉末和氧化铝粉末按其质量比10～20:1混合均匀后在氩气保护的条件下经辊压振动磨研磨后得到复合粉体用大气等离子喷涂的方法在粘结层上进行喷涂后而得。

2.如权利要求1所述的一种纳米柱状晶热障涂层，其特征在于所述的粘结层中所用的NiCrCoAlY粉体按质量百分比计算，Cr+Al：Ni+Co：Y为22.81:75.88:1.31。

3.如权利要求2所述的一种纳米柱状晶热障涂层，其特征在于所述的陶瓷层中所用的氧化钇部分稳定的氧化锆粉末的粒径大小为45～75微米，所用的氧化铝粉末的粒径大小为2～10微米。

4.如权利要求3所述的一种纳米柱状晶热障涂层，其特征在于所述的粘结层平均厚度为140微米，所述的陶瓷层平均厚度为220微米。

5.如权利要求1、2、3或4所述的一种纳米柱状晶热障涂层的制备方法，其特征在于首先将氧化钇部分稳定的氧化锆粉末和氧化铝粉末按其质量比10～20:1混合均匀后，置于辊压振动磨中，在氩气保护的条件下研磨40～45h得到复合粉体；

然后用大气等离子喷涂的方法在INCO625合金钢板上先后对NiCrCoAlY粉体和上述所得的复合粉体进行喷涂，即得双层结构的纳米柱状晶热障涂层。

6.如权利要求5所述的一种纳米柱状晶热障涂层的制备方法，其特征在于所述的研磨，即在室温条件下，辊压振动磨运行时，电机功率为0.12kW，激振频率16Hz，振幅5mm，研磨方式为间歇运行方式。

7.如权利要求5所述的一种纳米柱状晶热障涂层的制备方法，其特征在于：所述的NiCrCoAlY粉体和复合粉体在大气等离子喷涂前均使用80目尼龙检验筛过筛，然后在50～55℃的电热恒温干燥箱中干燥2～3h。

8.如权利要求5所述的一种纳米柱状晶热障涂层的制备方法，其特征在于所述的INCO625合金钢板在大气等离子喷涂之前进行净化处理；

净化的条件为：首先机械打磨INCO625合金钢板表面，打磨后用丙酮和无水乙醇对其超声冲洗各30～40min，然后置于100℃的电热恒温干燥箱中干燥30～40min。

9.如权利要求8所述的一种纳米柱状晶热障涂层的制备方法，其特征在于：所述的INCO625合金钢板在净化处理后、大气等离子喷涂之前进行喷砂处理，喷砂后使用无水乙醇超声清洗30～40min，置于100℃的电热恒温干燥箱中干燥30～40min。

10.如权利要求5所述的一种纳米柱状晶热障涂层的制备方法，其特征在于所述的用大气等离子喷涂，即在大气等离子喷涂NiCrCoAlY粉体过程控制功率为75kW，电流600A，喷涂距离120mm，Ar的气速为65L/min，H₂的气速为为14L/min，送粉速度为20rpm；在大气等离子喷涂复合粉体的过程中控制功率为69kW，电流650A，喷涂距离140mm，Ar的气速为35L/min，H₂的气速为12L/min，送粉速度为25rpm。