[发明专利]一种新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料，其特征在于，采用在高温环境中化学稳定的SiO₂作为涂层的主体，隔绝渗透元素或氧化气氛与金属基体材料的接触；添加H₃BO₃、BaO作为助溶剂，调节涂层的熔融温度；添加MgO、CaO作为辅助剂，调节涂层的物理、化学性能，使其能与金属基体冶金结合而不脱落。

2.按照权利要求1所述的新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料，其特征在于，按质量百分数计，SiO₂含量为30～70％，BaO含量为20～50％，H₃BO₃含量为0.5～5％，MgO含量为4～10％，CaO含量为4～10％。

3.按照权利要求1所述的新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料，其特征在于，优选的，按质量百分数计，SiO₂含量为40～60％，BaO含量为30～40％，H₃BO₃含量为1～4％，MgO含量为4～8％，CaO含量为4～8％。

4.一种权利要求1至3之一所述的新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将SiO₂、H₃BO₃、BaO、MgO、CaO原料混合，置于1300～1500℃的刚玉坩埚熔融，熔融时间为20～60分钟，然后空冷至室温，得到涂层材料块体；

(2)将涂层材料块体置入星型球磨机中，加入涂层材料块体重量30～50％的水进行球磨，速度为100～300转/分钟，球磨时间为30～60分钟，获得涂料浆体；

(3)采用酸洗清除不锈钢或耐热钢炉管内壁的锈渍和油污，然后烘干；

(4)在炉管内表面涂覆一层涂料浆体，经过烘干和烧结，得到具有与金属基体冶金结合的高温梯度阻渗抗氧化涂层。

5.按照权利要求4所述的新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，采用浸涂、喷涂或刷涂的方法，在金属结构件表面涂覆一层厚度为5～30μm的涂料浆体。

6.按照权利要求4所述的新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，将涂覆后的炉管置于1000～1200℃的热处理炉中，烧结20～50分钟，空冷至室温。

7.按照权利要求4所述的新型高温阻渗抗氧化梯度涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，结构件金属基体与涂层之间通过过渡层实现冶金结合，涂层的厚度为4～20μm，过渡层的厚度为2～10μm，最终形成阻渗抗氧化梯度涂层。