[发明专利]一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法

权利要求书

1.一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，包括：

预备步骤：

制备改性粘结剂，0.5～1wt％纳米SiC颗粒加入到粘结剂中，室温下机械搅拌1h，再进行30min的超声分散，使纳米SiC颗粒均匀地分散在粘结剂中，所述粘结剂为环氧树脂或PVB；

制备中间层料浆，将中间层原料、3～5wt％的烧结助剂、1～3wt％的分散剂与溶剂相混合，得到中间层混合物，使用高速球磨机对所述中间层混合物进行球磨混料，球磨后混入2～5wt％的改性后的粘结剂，继续球磨，直至获得粘度均匀的中间层料浆；

制备面层料浆，将面层原料、3～5wt％的烧结助剂、1～3wt％的分散剂与溶剂相混合，得到面层混合物，使用高速球磨机对所述面层混合物进行球磨混料，球磨后混入2～5wt％的改性后的粘结剂，继续球磨，直至获得粘度均匀的料浆；

制备步骤：

对基体表面进行粗糙化处理，处理后用去离子水对基体进行清洗，并在烘箱中烘干；

在基体的表面采用喷涂工艺制备内层；

采用料浆法在涂覆有内层的基体的表面涂覆所述中间层料浆，制备中间层；

采用料浆法在涂覆有中间层的基体的表面涂覆所述面层料浆，制备面层。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述料浆法包括：

将料浆按固定方向均匀地刷涂在基体的表面或者将基体浸入料浆中浸渍3～5min后缓慢地将基体从料浆中提拉出来，使基体的表面形成均匀的薄膜层；

将表面涂覆有料浆的基体在室温下干燥得到涂层生坯；

将所述涂层生坯放入烧结炉中，在烧结炉中全程通入氩气，然后将烧结炉从室温开始以1℃/min升温至550℃～600℃并保温2h，然后再以2℃/min升温至1200℃～1400℃并保温3h，最后以2℃/min的速率冷却至室温。

3.根据权利要求2所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，在制备中间层的过程中使用料浆法的次数为2～3次，在制备面层的过程中使用料浆法的次数为2～3次。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述喷涂工艺为等离子喷涂法或电子束物理气相沉积法。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂为B₂O₃或Li₂O₃。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚乙烯醇或磷酸酯。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述中间层原料为莫来石或莫来石和BSAS的组合物。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述面层原料为BSAS、Yb₂Si₂O₇、Yb₂SiO₅、Lu₂Si₂O₇或Y₂SiO₅。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述内层材料为硅粉，厚度为60～70μm，所述硅粉为200目。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的一种航空发动机热端构件用环境障涂层的制备方法，其特征在于，所述中间层厚度为60～80μm，所述面层厚度为100～120μm。