[发明专利]一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法

权利要求书

1.一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、制备金属烧结混合材料，制备氧化钇稳定氧化锆YSZ前驱体溶胶，制备SiO₂混合La-Ce-Zr-O的陶瓷复合材料；

步骤2、采用超音速火焰喷涂工艺或爆炸喷涂工艺将金属烧结混合材料喷涂在高温合金表面形成底层，底层材料成分为Ni-Co-Fe-Cr-Si-Al-Ti；

然后采用液料等离子喷涂工艺将pH＝3～6的Er³⁺的氧化钇稳定氧化锆YSZ前驱体溶胶喷涂在底层表面形成中间层；

最后采用等离子喷涂工艺或爆炸喷涂工艺将SiO₂混合La-Ce-Zr-O的陶瓷复合材料喷涂在中间层表面形成表层。

2.如权利要求1所述的一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法，其特征在于：步骤1中的金属烧结混合材料为粉体，SiO₂混合La-Ce-Zr-O的陶瓷复合材料为粉体。

3.如权利要求1所述的一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法，其特征在于：上述的金属烧结混合材料的烧结制备方法，包括以下步骤：

步骤1、选取粒度为0.5～1μm的Ni粉末、Co粉末、Fe粉末、Cr粉末、Si粉末、Al粉末和Ti粉末；Ni粉，Ni粉末、Co粉末、Fe粉末、Cr粉末、Si粉末、Al粉末和Ti粉末的质量百分数比值为(82～84)：(6～7)：(1～2):(2～3)：(0.1～0.5)：(2～3)：(0.5～6.9)；并且将各粉末混合均匀，得到Ni-Co-Fe-Cr-Si-Al-Ti的混合粉末；

步骤2、向步骤1获得的混合粉末中添加聚乙烯醇粉末，聚乙烯醇粉末在混合粉末中的质量比为7～10％，然后对混合粉末进行加热和搅拌，得到的混合液料；

步骤3、将步骤2得到的混合液料通过真空雾化工艺制成底层粉末，所述底层粉末粒径为30μm～40μm；

步骤4、将所述底层粉末在真空烧结炉中进行高温烧结处理，使得所述底层粉末中的金属元素发生反应烧结，得到金属烧结混合材料。

4.如权利要求3所述的一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法，其特征在于：对所述金属烧结混合材料进行研磨和筛选，得到粒径均匀的金属烧结混合粉体。

5.如权利要求3所述的一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法，其特征在于：将步骤1获得的混合粉末于液态介质中球磨混合，转速7～10rpm/s，混合20～25小时；随后在20～25Hz频率下超声处理0.5～1小时；于50～60℃下烘干处理0.5～1小时，得Ni-Co-Fe-Cr-Si-Al-Ti的混合粉末。

6.如权利要求1所述的一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法，其特征在于：上述的氧化钇稳定氧化锆YSZ前驱体溶胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将Er₂O₃与盐酸混合均匀，得到第一混合溶液，Er₂O₃与盐酸的质量比为(33～37)：(63～67)；

步骤2、将质量百分比为28～30:1：69～71的八水氧化锆ZrOCl₂·8H₂O、氧化钇Y₂O₃和去离子水混合均匀，得到第二混合溶液；

步骤3、制备pH＝10的氨水，将氨水作为反应底液逐渐滴加到所述第一混合溶液和所述第二混合溶液中，同时对第一混合溶液和第二混合溶液进行加热，得到pH＝3～6的Er³⁺的氧化钇稳定氧化锆YSZ前驱体溶胶。

7.如权利要求6所述的一种具有自修复和温敏功能的热障涂层的制备方法，其特征在于：上述的氧化钇稳定氧化锆YSZ前驱体溶胶的制备方法的步骤3的加热温度为80℃，均匀搅拌的时间为12～15h。