[发明专利]一种高温钛合金热障涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高温钛合金热障涂层材料，其特征在于，包括钛合金基体、粘结层和面层，其中，所述粘结层设于所述钛合金基体上，所述面层设于所述粘结层上；所述钛合金基体为IMI834合金，所述粘结层的化学成分为Ti₄₈Al₂Cr₂Nb，所述面层的化学成分为8YSZ。

2.如权利要求1所述的高温钛合金热障涂层材料，其特征在于，所述粘结层厚度在20～150μm之间，所述面层厚度在50～200μm之间。

3.如权利要求1所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将所述钛合金基体切割成片状样品，然后利用砂纸将所述片状样品的待涂层面进行打磨，直至所述片状样品的表面光洁；

步骤2、通过超音速火焰喷涂工艺，将钛铝合金粉末均匀沉积在所述钛合金基体表面作为所述粘结层；

步骤3、通过超音速火焰或者大气等离子体喷涂工艺，将8YSZ粉末均匀沉积在所述粘结层表面作为所述面层；

步骤4、将涂层样品放入真空炉中进行真空热处理，得到所述高温钛合金热障涂层材料。

4.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述钛合金基体为所述IMI834合金。

5.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述钛铝合金粉末的化学成分为所述Ti₄₈Al₂Cr₂Nb，表面形貌为球形，粉末粒度在5～45μm之间。

6.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述8YSZ粉末为球形粉，粉末粒度在10～45μm之间。

7.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤2和步骤3中所述超音速火焰喷涂工艺中具体工艺参数如下：以航空煤油作为喷涂燃料，氧气作为助燃气，氩气作为送载气，其中喷涂距离在100～400mm之间，送粉速率在2～15g/min之间，所述氧气的流速在300～1000L/min之间，所述氩气的流速在5～20L/min之间。

8.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤3中所述大气等离子体喷涂工艺中具体工艺参数如下：氩气流量在10～100L/min之间，氢气流量在5-80L/min之间，喷涂功率在10-60kW之间，喷涂距离在50-300mm之间，送粉速率在5-60g/min之间。

9.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤4中所述真空热处理的具体工艺参数如下：加热速度在5-20℃/min之间，热处理温度在800-1200℃之间，保温时间在0.5-4h之间。

10.如权利要求3所述的高温钛合金热障涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述片状样品的尺寸为60×60×5mm。