[发明专利]一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构及制备方法

权利要求书

1.一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构，包括过渡层和陶瓷层，过渡层的一面与基体冶金结合，另一面与陶瓷层冶金结合，其特征在于：所述陶瓷层为夹心结构陶瓷层，其上下两层为普通陶瓷层，中间层为纳米陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构，其特征在于：所述陶瓷层厚度为150～600μm，其中普通陶瓷层厚度各为50～200μm，纳米陶瓷层厚度为50～200μm。

3.根据权利要求1所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构，其特征在于：所述纳米陶瓷层由粘结剂与纳米陶瓷粉混合烧熔制成。

4.根据权利要求3所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构，其特征在于：所述粘结剂为PVC或PVA。

5.根据权利要求1所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构，其特征在于：所述基体包括铁基、镍基、钴基高温合金结构件。

6.根据权利要求1所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构，其特征在于：所述过渡层由纯Ti粉、Al粉和粒度20nm的Al₂O₃纳米陶瓷粉按照质量比(3.8～4.5):(4.5～5.0):(0.8～1.2)的比例组成。

7.根据权利要求1所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构，其特征在于：所述过渡层厚度为100～200μm。

8.一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)对基体表面进行净化、活化处理；

(2)选取满足自蔓延反应合金要求及过渡层性能要求的粉末体系，均匀混合作为过渡层粉末；

(3)将过渡层粉末烘干，并压制成100～200μm厚度的薄片；

(4)将纳米陶瓷粉与粘结剂进行混合、烘干，最后进行球磨分散；

(5)将压制好的过渡层粉片放置在基体上，再在过渡层粉片上依次涂覆50～200μm厚度的纳米陶瓷粉、50～200μm厚度的混有粘结剂的纳米陶瓷粉和50～200μm厚度的纳米陶瓷粉；

(6)对基体上的粉层进行激光扫描，在基体上同时生成过渡层和陶瓷层，得到具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构。

9.根据权利要求8所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构的制备方法，其特征在于：所述激光采用CO₂激光或Nd:YAG激光。

10.根据权利要求9所述的一种具有夹心纳米陶瓷层的涂层结构的制备方法，其特征在于：所述激光的扫描功率为200～2000W，聚焦成直径1～5mm的光斑，扫描速度0.1～3m/min。