[发明专利]一种涡轮叶片组件热障涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种有热障涂层的涡轮叶片组件，其特征在于，从涡轮叶片组件基材向上，顺次设置铝化物层、氧化铝层，在所述涡轮叶片组件的局部设置所述热障涂层，所述涡轮叶片组件的局部，是叶片的冷却孔周边5-30毫米范围之外区域的部分或全部；

所述涡轮叶片组件热障涂层，是从涡轮叶片组件基材向上，顺次布置的粘结层、铝化物层、氧化铝层和陶瓷层，或为顺次布置的铝化物层、粘结层、氧化铝层和陶瓷层；

所述粘结层为MCrAlY层，M表示镍、钴、铁中的一种、两种或三种，Y表示稀土元素或其氧化物；

构成所述陶瓷层的材料为氧化钇稳定的氧化锆，所述陶瓷层的厚度为100～500微米。

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件，其特征在于，所述MCrAlY层的厚度为20～400微米。

3.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件，其特征在于，所述热障涂层的总厚度为140～1000微米。

4.制备权利要求1～3任一项所述涡轮叶片组件的方法，其特征在于，包括制备粘结层、制备铝化物涂层、形成氧化铝层和制备陶瓷层的操作，

制备粘结层的方法为大气等离子喷涂、低压等离子喷涂、超音速火焰喷涂、冷喷涂、物理气相沉积中的一种或多种，所述物理气相沉积选自电弧离子镀，电子束气相沉积，磁控溅射中的一种；

制备铝化物涂层的方法为化学气相沉积处理、包埋渗、基材在渗剂之上的渗铝、反应气在外部混合后通入腔室的CVD渗铝、料浆渗铝中的一种或多种；

所述氧化铝层是在氩气保护下通过真空热处理形成；

所述陶瓷层的制备方法为电子束物理气相沉积和/或热喷涂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述粘结层的施加区域的选择方案为：排除冷却孔周边5-30毫米的区域，对于冷却孔阵列，则排除冷却孔阵列左右各5-30毫米内的区域。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制备铝化物涂层的方法为：采用基材在渗剂之上的渗铝方式，形成的铝化物涂层的厚度为30-50微米，其中外层的厚度为10-20微米，由β-(Ni,Cr)Al和α-Cr组成，内层为15-40微米厚度的互扩散区。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，制备铝化物涂层的方法为：采用基材在渗剂之上的渗铝方式，形成的铝化物涂层的厚度为30-50微米，其中外层的厚度为10-20微米，由β-(Ni,Cr)Al和α-Cr组成，内层为15-40微米厚度的互扩散区。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制备铝化物涂层的方法为化学气相沉积，包括步骤：首先在基体表面电化学沉积一层铂镍合金，进行铂扩散退火，然后进行化学气相沉积渗铝，形成的铂改性铝化物涂层的总厚度为20-50微米。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，制备铝化物涂层的方法为化学气相沉积，包括步骤：首先在基体表面电化学沉积一层铂镍合金，进行铂扩散退火，然后进行化学气相沉积渗铝，形成的铂改性铝化物涂层的总厚度为20-50微米。