[发明专利]一种二元活性元素共掺杂的热障涂层粘结层材料及制备方法

权利要求书

1.一种二元活性元素共掺杂的热障涂层粘结层材料的制备方法，其特征在于：

第一步：准备基体材料；

打磨基体表面，粗糙度Ra<0.8，将打磨好的基体依次用丙酮和乙醇超声波清洗，烘干，备用；

第二步：准备涂层材料；

（A）如采用电子束物理气相沉积方法制备NiAlDyHf涂层，需准备蒸发料棒；

料棒的成分为Ni、Al、Dy、Hf，其中Al含量为40～55at%,Hf含量为0.025～1.00at%,Dy含量为0.025～1.00at%,余量为Ni；

（B）如采用低压等离子喷涂方法制备NiAlDyHf涂层，需准备粉末；

粉末成分为Ni粉、Al粉、Dy粉和Hf粉，其中Al含量为40～55at%,Hf含量为0.025～1.00at%,Dy含量为0.025～1.00at%,余量为Ni；

第三步：在基体上利用电子束物理气相沉积或低压等离子喷涂制备NiAlDyHf涂层；

（A）如采用电子束物理气相沉积方法制备NiAlDyHf涂层:

将基体材料安装在电子束物理气相沉积设备旋转基板架上，将待蒸发料棒放置在水冷铜坩埚中；真空室抽真空至3×10^-3Pa，设定基板旋转速率为8～10rpm,逐渐升高电子束电流，用电子束加热基板到700～900℃；控制电子束电流为1.2～1.5A，电子束电压为17～19KV，预热并蒸发料棒，调节料棒的上升速率为0.3～0.4mm/min，控制蒸发量；蒸镀时间为30～60min，沉积厚度为20～60μm；关闭电子束物理气相沉积设备，取出沉积完毕的试样；

（B）如采用低压等离子喷涂方法制备NiAlDyHf涂层：

将基体合金片安装在低压等离子喷涂设备的夹具上，然后固定到沉积室的工件运动台上，并将涂层材料放入送料器中；调节喷涂工艺参数制备NiAlDyHf涂层；沉积室的压力为40～60KPa,气体流量Ar为50～70m³/h,H₂为3～5m³/h；电流为600～700A，功率为40～50kw，送粉器的送粉率为18～22g/min；沉积厚度为20～60μm；关闭低压等离子喷涂设备，取出沉积完毕的试样；

第四步：将沉积完毕的试样放入真空热处理炉中进行真空热处理；

真空热处理的工艺参数为：真空度低于2×10^-2Pa,温度为1050℃，时间为2小时。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述基体材料选择为NiAL合金或DD6镍基单晶高温合金。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：第二步中采用粉末的粒度为200目～250目。

4.一种二元活性元素共掺杂的热障涂层粘结层材料，其特征在于：所述粘结层材料为NiAlDyHf涂层，Al含量为40～55at%,Hf含量为0.025～1.00at%,Dy含量为0.025～1.00at%,余量为Ni。

5.根据权利要求4所述的一种二元活性元素共掺杂的热障涂层粘结层材料，其特征在于：在1200℃大气环境中高温循环氧化100h后，所述粘结层材料的氧化增重为0.45～0.51mg/cm²。