[发明专利]一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法

权利要求书

1.一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：

(1)将高温合金基体依次进行去油和喷砂处理；

(2)通过低压等离子喷涂、大气等离子喷涂、高速氧焰喷涂或高速压缩空气火焰喷涂在高温合金基体上制备金属粘结层；

(3)通过大气等离子喷涂、高速氧焰喷涂、超音速等离子喷涂、溶液等离子喷涂或电子束物理气相沉积在金属粘结层上沉积陶瓷层。

2.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述的金属粘结层成分为FeCrAlY。

3.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，所述的陶瓷层为6～8wt％Y₂O₃稳定的ZrO₂或RE₂Zr₂O₇，其中，RE为稀土元素。

4.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的喷砂处理时，喷砂压力为0.1～0.7MPa,喷砂颗粒主要成分为Al₂O₃，颗粒粒径为16～120目。

5.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)采用低压等离子喷涂时，喷枪与高温合金基体间距离为100～250mm，喷枪移动速度为300～1000mm/s，送粉速率为10～70g/min，送粉气流为0.5～1.2L/min，电压范围为100～180V，喷涂电流范围为200～250A，真空度小于20kPa。

6.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)、(3)中采用大气等离子喷涂时，高温合金基体、金属粘结层的温度控制在200～500℃，喷枪与金属粘结层间距离为100～250mm，喷枪移动速度为300～1000mm/s，送粉速率为10～70g/min，送粉气流为0.5～1.2L/min，电压范围为100～180V，喷涂电流范围为200～250A，Ar气流速范围为40～120L/min，H₂气流速范围为15～45L/min。

7.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(2)、(3)中采用高速氧焰喷涂时，喷枪与高温合金基体、金属粘结层间距离均为200～450mm，送粉速率为10～70g/min，燃气丙烷10～100L/min，氧/燃气的体积比例2-12，电压范围为100～180V，喷涂电流范围为20～150A；

步骤(2)中采用高速压缩空气火焰喷涂时，喷枪与金属基体、金属粘结层间距离均为200～450mm，送粉速率为10～70g/min，燃气丙烷10～100L/min，压缩空气/燃气的体积比为2-12，电压范围为100～180V，喷涂电流范围为20～150A。

8.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中采用超音速等离子喷涂时，喷枪与金属粘结层间距离为100～250mm，喷枪移动速度为300～1500mm/s，送粉速率为10～120g/min，送粉气流为0.5～3L/min，Ar气流速范围为40～200L/min，H₂气流速范围为15～80L/min。

9.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中采用溶液等离子喷涂时，喷枪与金属粘结层间距离为50～350mm，送料速率为0.1～10L/min，电压范围为50～180V，喷涂电流范围为200～550A。

10.根据权利要求1所述的一种含有长寿命抗氧化粘结层的热障涂层的制备方法，其特征在于，步骤(3)中采用电子束物理气相沉积时，金属粘结层的加热温度为800-1050℃，主电子枪功率15-30kw,靶材和基体的距离100-400mm，真空度1.0-10×10^-3Pa，沉积效率0.5-1.5um/min。